Μελέτη αλληλεπίδρασης πλάσματος τοιχωμάτων στην επιδερμική περιοχή (SOL) της μηχανής tokamak

Abstract

[…] Στην παρούσα διατριβή αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στην θερμοπυρηνική σύντηξη και στα συστήματα περιορισμού του πλάσματος (κεφάλαιο 1). Ακολουθεί μια περιγραφή της Επιδερμικής Περιοχής και των Ηλεκτροστατικών Ανιχνευτών που χρησιμοποιήθηκαν για μετρήσεις πυκνότητας, ηλεκτρονικής θερμοκρασίας, δυναμικού επίπλευσης και ρευμάτων στην αντίστοιχη περιοχή του μαγνητικού εκτροπέα του ASDEX (κεφάλαιο 2). Στα κεφάλαια 3 και 4 διερευνώνται παράμετροι και μηχανισμοί που επηρεάζουν την μεταφορά σωματιδίων και ενέργειας στην Επιδερμική Περιοχή και αποτελούν θέματα βασικά προς διερεύνηση για την φυσική πλάσματος, πριν την κατασκευή του αντιδραστήρα σύντηξης: Το κεφάλαιο 3, περιλαμβάνει την ανάλυση μια βάσεως δεδομένων η οποία έχει προκύψει από τιμές παραμέτρων του πλάσματος μετρημένες με Ηλεκτροστατικούς Ανιχνευτές Langmuir στον Μαγνητικό Εκτροπέα του ASDEX, άλλα και από τιμές παραμέτρων του πλάσματος μετρημένες από άλλες διαγνωστικές σε διαφορετικές περιοχές του tokamak. Οι εκκενώσεις που μελετώνται είναι εκκενώσεις με θέρμανση ωμική και NI (Lmode). Κατά την ανάλυση αυτή αρχικά εξάγονται διασυνδετικές σχέσεις των παραμέτρων του πλάσματος και διερευνάται η μη ύπαρξη κατάστασης αποκοπής (detachment) στον Μαγνητικό Εκτροπέα του ASDEX. Ακολούθως εξάγονται οι προσαρμογές του ισοδύναμου πλάτους του προφίλ της ισχύος συναρτήσει του συντελεστή ασφάλειας και της ηλεκτρονικής θερμοκρασίας και τέλος γίνεται μια σύγκριση με ανάλογες σχέσεις από θεωρητικά μοντέλα περιγραφής της Επιδερμικής Περιοχής. Το κεφάλαιο 5, πραγματεύεται τη διερεύνηση των μετρηθέντων ρευμάτων στην Επιδερμική Περιοχή. Πρέπει να σημειωθεί ότι, μέχρι την περίοδο που μετρήθηκαν τα ρεύματα στον ASDEX (και στα υπόλοιπα tokamak), τα διάφορα θεωρητικά μοντέλα που περιέγραφαν την Επιδερμική θεωρούσαν ότι ισχύει η αμφιπολικότητα, μεαποτέλεσμα να μην τα συμπεριλαμβάνουν στις εξισώσεις. Ήταν και είναι λοιπόν μεγάλης σημασίας η διερεύνηση των ρευμάτων της Επιδερμικής Περιοχής γιατί εμμέσως ξεκαθαρίζονται και οι μηχανισμοί μεταφοράς σωματιδίων στην περιοχή αυτή. Τα ρεύματα που μετρήθηκαν στην Επιδερμική Περιοχή του ASDEX , στην παρούσα διατριβή διερευνώνται με βάση τη θερμοηλεκτρική θεώρηση, την εμφάνιση βαθμίδας στην πολοειδή ταχύτητα περιστροφής της στήλης του πλάσματος και τέλος με βάση των διαχωρισμό των φορτίων στην κορυφή και βάση του tokamak (Pfirsh-Schlüeter ρεύματα). […]