search query: @keyword Ascot / total: 10
reference: 9 / 10
Author: | Aho-Mantila, Leena |
Title: | Monte Carlo Modeling of Fast Electron Effects in the Divertor Region |
Nopeiden elektronien Monte Carlo -mallintaminen diverttorialueella | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2007 |
Pages: | 86 Language: eng |
Department/School: | Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto |
Main subject: | Ydin- ja energiatekniikka (Tfy-56) |
Supervisor: | Salomaa, Rainer |
Instructor: | |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark TF80 | Archive |
Keywords: | tokamak divertor fast electrons kinetic effects ASCOT SOLPS tokamak diverttori nopeat elektronit kineettiset ilmiöt ASCOT SOLPS |
Abstract (fin): | Tokamakissa reunaplasman kulkeutumista kammion seinämille voidaan rajoittaa taivuttamalla uloimmat magneettiset kenttäviivat kohti diverttorilevyjä. Fuusioplasmasta karkaavat kuumat hiukkaset kulkevat tällöin levyille nk. kuorintakerroksen läpi. Erittäin suorituskykyisessä plasmassa kuorintakerroksen törmäyksellisyys saattaa kuitenkin olla niin vähäistä, etteivät hiukkaset ehdi termalisoitumaan diverttorialueen kylmempään lämpötilaan, vaan saattavat saapua levyille kuumina. Tämän seurauksena levyjen lämpökuormat kasvavat ja diverttorialueen mittausten tulkinta saattaa vaikeutua. Lisäksi plasman uudenlainen käyttäytyminen saattaa heikentää kuorintakerroksen numeerisessa mallinnuksessa paljon käytetyn nestekuvauksen toimivuutta. Esimerkiksi törmäyksettöminä fuusioplasmasta diverttorilevyille kulkevat nopeat elektronit saattavat vaikuttaa voimakkaasti lämmönjohtumiseen ja levyjen sähköiseen potentiaaliin. Tässä työssä on tarkasteltu elektronien termalisoitumista tokamak-plasman kuorintakerroksessa. Elektronien johtokeskusten liikeratojen laskemiseen on käytetty Monte Carlo -menetelmään pohjautuvaa ASCOT-simulaatiokoodia. Diverttorialueen energiajakauman tutkimista varten erilaisia elektronijoukkoja lähetettiin alueelta, jossa kuuma fuusioplasma on lähimpänä avoimia kenttäviivoja. Coulombin törmäysten ja magneettisen epähomogenian vaikutusta elektroneihin seurattiin aina diverttorilevyille asti. Vakiona pysyvän taustaplasman parametrit saatiin SOLPS-nestekoodin laskelmista. ASCOT-koodia muokattiin työssä ottamaan huomioon diverttorialueen voimakas sähkökenttä. Kun elektronit lähetettiin hyvin läheltä kuumaa keskusplasmaa, suurin osa ehti termalisoitua ennen saapumistaan diverttorilevyille. Alkuperäisen energiajakauman kuumasta hännästä osa säilyi kuitenkin törmäyksettömänä, vieden merkittävän määrän energiaa levyille. Mitä kuumempi alkujakauma lähetettiin, sitä enemmän ylitermisiä elektroneja havaittiin levyillä. Kauempana keskustasta kuorintakerroksessa kulkeneet elektronit eivät sitä vastoin termalisoituneet juuri ollenkaan, vaan niiden energiajakauma levyillä oli hyvin samankaltainen kuin kuuma alkujakauma. Työn tuloksista voidaan todeta, että tokamakin kuorintakerroksen vähäinen törmäyksellisyys saattaa heikentää nestekuvan toimivuutta plasman numeerisessa mallinnuksessa. Diverttorin lämpökuormat voivat olla odottamattoman korkeita, ja esimerkiksi kokeelliset lämpötilamittaukset voivat antaa vääriä tuloksia diverttoriplasman energiajakauman ollessa häntävahvistunut. ASCOT-simulaatioilla saatiin hyviä suuntaa-antavia tuloksia. Työtä tullaan jatkamaan sekä kehittämällä mallinnuskoodia että muokkaamalla simulaatioita, jotta diverttorin lämpökuormille saadaan kvantitatiivisia arvioita. |
ED: | 2007-06-08 |
INSSI record number: 34054
+ add basket
INSSI