Diplomamunka feladat a Fizikus mesterképzési szak hallgatói számára

A hallgató neve: Keszthelyi Gábor specializációja: Fizikus MSc - nukleáris technika
A záróvizsgát szervező tanszék neve: NTI
A témavezető neve: Pokol Gergő
- tanszéke: NTI
- beosztása: egyetemi docens
- email címe: pokol@reak.bme.hu
A kidolgozandó feladat címe: Elfutó elektronok modellezése és mérése a JT-60SA tokamakon
A téma rövid leírása, a megoldandó legfontosabb feladatok felsorolása:

A JT-60SA egy tokamak típusú mágneses összetartású fúziós berendezés. Ez a tokamak Japánban épült egy Európai Unió-Japán együttműködés keretében, és 2023 októberében volt benne az első plazma. A plazmakisülések felfuttatása óvatosan történik a plazmaparaméterek kis lépésekben történő változtatásával, de így is könnyű belefutni instabil üzemállapotokba. Egy tokamakban diszrupciónak nevezzük azt, amikor a mágneses összetartás hirtelen megszűnik, és a plazma hirtelen lehűl. Ekkor kialakulhat egy a plazmával gyengén csatolt relativisztikuselektron-nyaláb, amit elfutó elektronoknak hívnak. Ezek az elektronok a teljes plazmaárammal összemérhető elfutóelektron-áramot hozhatnak létre, ami súlyosan veszélyezteti a plazmahatároló elemek épségét.

Előzetes számítások szerint a JT-60SA tokamakra  telepített magyar fejlesztésű EDICAM kamera alkalmas lesz az elfutó elektronok által kibocsátott szinkrotron sugárzás detektálására, de szintetikus kameraképet előállító szimulációs munkafolyamatokat még csak a maximális teljesítményű üzemállapotból bekövetkező lehető legrosszabb diszrupció esetére futtattunk. A hallgató feladat lesz a kezdeti üzemállapotokból történő realisztikusabb diszrupció szcenáriókra elfutóelektron-eloszlásokat számolni az DREAM önkonzisztens diszrupció szimulátorral, majd ezekből a SOFT szintetikus diagnosztikával szimulált kameraképeket elállítani. A diszrupció során megmaradt háttérplazma sugárzását CHERAB kóddal kell majd szimulálni a mérési háttér és így a detektálási limit meghatározásához. Az eredmények segítséget adnak majd a kamera beállítások és az esetleges intelligens triggerek optimális beállításához. Feladat lesz még a CHERAB újonnan fejlesztett szinkrotron moduljának benchmarkja a SOFT kóddal. 

Amennyiben a JT-60SA tokamakon valóban fellépnek diszrupciók, a hallgató feladat lesz a kameraképek kiértékelése és az esetleges szinkrotron sugárzásra utaló struktúrák azonosítása. A struktúrák reprodukálását DREAM szimulációkkal és SOFT vagy CHERAB szintetikus diagnosztikák alkalmazásával lehet majd megkísérelni, esetleg más plazmadiagnosztikai jeleket (pl. plazmaáram méréseket) is felhasználva.

A záróvizsga kijelölt tételei:
Dátum:
Hallgató aláírása:
Témavezető aláírása*:
Tanszéki konzulens aláírása:
A témakiírását jóváhagyom
(tanszékvezető aláírása):
*A témavezető jelen feladatkiírás aláírásával tudomásul veszi, hogy a BME TVSZ 145. és 146.§ alapján az egyetem a képzési célok megvalósulása érdekében a szakdolgozatok, illetve diplomamunkák nyilvánosságát tartja elsődlegesnek. A hozzáférés korlátozása csak kivételes esetben, a dékán előzetes hozzájárulásával lehetséges.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar
1111 Budapest, Műegyetem rakpart 3. K épület I. em. 18.
www.ttk.bme.hu