Radiation processes generated by runaway electrons in tokamaks
Project ID:GA18-02482S
Provider:Czech Science Foundation
Period:Jan 01, 2018 - Dec 31, 2020
Recipient - coordinatorInstitute of Plasma Physics, Czech Academy of Sciences, Prague
Principal Investigator:doc. RNDr. Jan Mlynář, Ph.D.
Co-recepient(s) / PI(s):Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University, Prague -- Dr Michal Marčišovský
Co-investigators from IPPV. Weinzettl, J. Urban, E. Tomešová, A. Casolari, J. Varju, P. Kulhánek, O. Ficker, J. Čeřovský, M. Farník

Aims of the project: The proposal is focused on studies of radiation processes linked to Runaway Electrons (RE) in tokamaks. Control and mitigation of the RE is essential for the operational reliability of the fusion reactor ITER while interlink between modelling results and tokamak experimental data is far from satisfactory. On one side, plasma theory and computer models need to become more specific, on the other side the tokamak facilities lack RE-relevant diagnostics. The proposed project would contribute to improved understanding of processes linked to RE radiation via theory, modelling and diagnostic development in a wide range of radiation energies, from ECE to hard X-rays. Among others, local interaction of the RE with well-defined fast moving or fixed target is proposed. The project will make use of RE experimental campaigns on tokamaks COMPASS and GOLEM as well as a detector laboratory, and support participation in development of sophisticated codes including LUKE and SYRUP with a direct link to the experiment.

Results:

Hron M., Adámek J., Cavalier J., Dejarnac R., Ficker O., Grover O., Horáček J., Komm M., Macúšová E., Matveeva E., Pánek R., Peterka M., Seidl J., Tskhakaya D., Yanovskiy V., Artola F. J., Atikukke S., Bartoň P., Bencze A., Berta M., Bílková P., Bin W., Bogár K., Bogár O., Böhm P., Borodkina I., Brezinsek S., Brochard F., Buratti P., Čaloud J., Casolari A., Castaldo C., Čečrdle J., Čeřovský J., Cipciar A., Devitre A., Dimitrova M., Ďuran I., Entler S., Farník M., Fernandes H., Fridrich D., Fuková Š., Gauthier E., Gerardin J., Gobbin M., Grenfell G., Gribov Y., Grof M., Gunn J., Háček P., Havlíček J., Havránek A., Hidalgo C., Hromasová K., Hronová-Bilyková O., Iafrati M., Imríšek M., Isernia N., Jaulmes F., Jeřáb M., Jirsa M., Junek P., Kallenbach A., Kovanda O., Kovařík K., Krbec J., Kripner L., Krlín L., Kulhánek P., Lehnen M., Lemoine N., Litaudon X., Liu Y.Q., Logan N. C., Loarer T., Loarte A., Lourenco P., Lukeš S., Mácha P., Rabinski M., Marin Roldan A., Markovič T., Matějíček J., Mazzitelli G., Mlynář J., Mysiura I., Napoli F., Naydenkova D., Park J. K., Patel N., Pavlo P., Pitts R., Podolník A., Poradzinski M., Preinhaelter J., Prishvitsin A., Refy D., Roccella R., Šesták D., Shyshkin O., Škvára V., Šos M., Spolaore M., Stöckel J., Svoboda J., Tomeš M., Torres A., Turjanica P., Tynan G., Valovič M., Van Oost G., Varavin M., Varju J., Veis P., Vilémová M., Villone F., Vondráček P., Weinzettl V., Žáček F., Zadvitskiy G., Zajac J., Zaloga D., Zebrowski J., Zoletnik S.: Overview of the COMPASS results. Nuclear Fusion 62 [4] (2022) č. článku 042021. [ Abstract ] [ Link ]

Casolari A., Ficker O., Grover O., Jaulmes F., Kripner L., Macúšová E., Markovič T., Peterka M., Yanovskiy V.: Study of stability and rotation of a chain of saturated, freely-rotating magnetic islands in tokamaks. Plasma Physics and Controlled Fusion 63 [7] (2021) č. článku 074004. [ Abstract ] [ Link ]

Novotný L., Čeřovský J., Dhyani P., Ficker O., Havránek M., Hejtmánek M., Janoška Z., Kafka V., Kulkov S., Marčišovská M., Marcisovský M., Neue G., Svihra P., Svoboda V., Tomášek L., Tunkl M., Vrba V.: Runaway electron diagnostics using silicon strip detector. Journal of Instrumentation 15 [7] (2020) č. článku C07015. [ Abstract ] [ Link ]

Liu Y., Paz-Soldan C., Macúšová E., Markovič T., Ficker O., Parks P. B., Kim C. C., Lao L., Li Li.: Toroidal modeling of runaway electron loss due to 3-D fields in DIII-D and COMPASS. Physics of Plasmas 27 [10] (2020) č. článku 102507. [ Abstract ] [ Link ]

Ficker O., Macúšová E., Mlynář J., Břeň D., Casolari A., Čeřovský J., Farník M., Grover O., Havlíček J., Havránek A., Hron M., Imríšek M., Jeřáb M., Krbec J., Kulhánek P., Linhart V., Marcisovský M., Markovič T., Naydenkova D., Pánek R., Šos M., Svihra P., Svoboda V., Tomeš M., Urban J., Varju J., Vlainic M., Vondráček P., Vrba V., Weinzettl V., Carnevale D., Decker J., Gobbin M., Gospodarczyk M., Papp G., Peysson Y., Plyusnin V.V., Rabinski M., Reux C.: Runaway electron beam stability and decay in COMPASS. Nuclear Fusion 59 [9] (2019) č. článku 096036. [ Abstract ] [ Link ]

Svihra P., Břeň D., Casolari A., Čeřovský J., Dhyani P., Farník M., Ficker O., Havránek M., Hejtmanek M., Janoška Z., Kafka V., Kulhánek P., Linhart V., Macúšová E., Marčišovská M., Marcisovský M., Mlynář J., Neue G., Novotný L., Svoboda V., Tomášek L., Urban J., Vančura P., Varju J., Vrba V., Weinzettl V.: Runaway electrons diagnostics using segmented semiconductor detectors. Fusion Engineering and Design 146 (2019) 316-319. [ Abstract ] [ Link ]

Mlynář J., Ficker O., Macúšová E., Markovič T., Naydenkova D., Papp G., Urban J., Vlainić M., Vondráček P., Weinzettl V., Bogár O., Břeň D., Carnevale D., Casolari A., Čeřovský J., Farník M., Gobbin M., Gospodarczyk M., Hron M., Kulhánek P., Havlíček J., Havránek A., Imríšek M., Jakubowski M., Lamas N., Linhart V., Malinowski K., Marcisovsky M., Matveeva E., Pánek R., Plyusnin V.V., Rabinski M., Svoboda V., Svihra P., Varju J., Zebrowski J.: Runaway electron experiments at COMPASS in support of the EUROfusion ITER physics research. Plasma Physics and Controlled Fusion 61 [1] (2019) č. článku 014010. [ Abstract ] [ Link ]

Casolari A., Macúšová E., Čeřovský J., Farník M., Ficker O., Mlynář J., Gobbin M.: Study of runaway electron transport with the fractional diffusion model and comparison with experiments on COMPASS. Europhysics Conference Abstracts. Milán: European Physical Society, 2019, (2019), č. článku P5.1068. ISBN 979-10-96389-11-7. [ Abstract ] [ Link ]
[46th European Physical Society Conference on Plasma Physics. Milán (IT), 08.07.2019-12.07.2019]

Macúšová E., Gobbin M., Ficker O., Markovič T., Bílková P., Böhm P., Casolari A., Čeřovský J., Farník M., Fassina A., Hron M., Mlynář J., Šos M., Valisa M., Weinzettl V.: Runaway electron mitigation by n=1 and n=2 magnetic perturbations in COMPASS. Europhysics Conference Abstracts. Milán: European Physical Society, 2019, 43C (2019), č. článku P1.1057. ISBN 979-10-96389-11-7. [ Abstract ] [ Link ]
[46th EPS Conference on Plasma Physics. Milán (IT), 08.07.2019-12.07.2019]

Farník M., Urban J., Zajac J., Bogár O., Ficker O., Macúšová E., Mlynář J., Čeřovský J., Varavin M., Weinzettl V., Hron M.: Runaway electron diagnostics for the COMPASS tokamak using EC emission. 45th EPS Conference on Plasma Physics, EPS 2018. Mulhouse: European Physical Society, 2018, Roč. 45, July (2018), s. 217-220. ISBN 979-10-96389-08-7. [ Abstract ] [ Link ]
[45th European Physical Society Conference on Plasma Physiics. Praha (CZ), 02.07.2018-06.07.2018]