Bolométer tomográfia fejlesztése az ITER fúziós berendezésre

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Bolometer tomography development on ITER
Típus: 
Fizikus MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Fizikus MSc diplomamunka téma - nukleáris technika
Félév: 
2024/25/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Molnár Balazs
Email cím: 
molnar.balazs@ek.hun-ren.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
HUN-REN Energiakutató Központ, Fúziós Pazmafizika Laboratórium
Beosztás: 
Tudományos Munkatárs
Konzulens: 
Név: 
Dr. Asztalos Örs
Email cím: 
asztalos@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék: 
Nukleáris Techniakai Intézet
Beosztás: 
adjunktus
Elvárások: 
  • Alap plazmafizikai tudás
  • Alap programozás tudás
Leírás: 

Fúziós berendezésekben bolométereket használnak a fúziós plazma által kibocsátott teljes sugárzás mérésére. Megfelelő kamerakialakítással a bolometrikus vetületi tér mérőhúrok mentén történő detektálással mintavételezhető, az emissziós források térbeli eloszlása pedig tomográfiás módszerekkel rekonstruálható. A tomográfiás rekonstrukció egy inverz probléma, amely a  három dimenziós emisszió-eloszlást kísérli meg visszaállítani a kétdimenziós vetületekből. A fúziós eszköz kialakításából adódóan a mérőhúrok száma általában nagyon korlátozott, és a szabálytalan lefedettség mellett az inverzió egy különösen rosszul kondícionált problémának tekinthető, más alkalmazásokhoz képest is, mint pl. orvosi képalkotás. A közelmúltban egy létező algoritmust [1] implementáltak Python programozási nyelven [2], amely a probléma megoldására egy regularizációs eljárást alkalmaz. A legújabb Python program-verzió már rendelkezik az ITER [3] IMAS keretrendszeréhez való kapcsolódást segítő adatinterfésszel.

A kutatás célja a szintetikus bolométer rendszer és a kiegészítő adatkiértékelő eszközlánc előkészítése az ITER működésének megkezdéséhez. Az IMAS keretrendszerben frissíteni kell a bolométer geometriáját, és ennek megfelelően módosítani kell a tomográfiai rekonstrukciót. Szintetikus adatbázist kell építeni a tomográfiai rutin teljesítményének értékelésére. A teljesítmény-elemzésnek a mennyiségi összehasonlítására kell összpontosítania, amely a tomográfiai futtatások alapos kiértékelését igényli olyan mérőszámok kiszámításával, amelyek tükrözik a rekonstrukció minőségét, mint például a teljes sugárzás illetve a sugárzási profilok összhibája, a Fourier módusok amplitúdói és frekvenciái.

 

[1]  S. Zoletnik and S. Kálvin, “A method for tomography using arbitrary expansions,” Review of Scientific Instruments, vol. 64, no. 5, pp. 1208–1212, May 1993, doi: 10.1063/1.1144118.

[2]  M. Brank et al., “Assessment of the ITER divertor bolometer diagnostic performance,” Nuclear Materials and Energy, vol. 37, p. 101552, Dec. 2023, doi: 10.1016/j.nme.2023.101552.

[3]  F. Imbeaux et al., “Design and first applications of the ITER integrated modelling & analysis suite,” Nucl. Fusion, vol. 55, no. 12, p. 123006, Nov. 2015, doi: 10.1088/0029-5515/55/12/123006.

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva