COMPASS-U: Tokamak for cutting-edge fusion research
Project ID:EF16_019/0000768
Provider:Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic
Period:Dec 01, 2017 - Dec 31, 2022
Principal Investigator:doc. RNDr. Radomír Pánek, Ph.D.

Aims of the project: A significant upgrade of the COMPASS tokamak to a unique device presently missing in the European fusion program (and worldwide) is proposed. This device would be a flexible tokamak operating at high magnetic field and high plasma density, able to address many of the currently identified key gaps in the plasma exhaust physics as well as to explore innovative divertor regimes and advanced confinement modes important for the ITER and DEMO tokamaks.

Results:

Dejarnac R., Matějíček J., Greuner H., Böswirth B., Gerardin J., Kopeček J., Kirhetov D.: Qualification by HHF tests of W coatings on Inconel superalloy for COMPASS-U plasma-facing components. Nuclear Materials and Energy 42 [March] (2025) č. článku 101841. E. [ Abstract ] [ Link ]

Matějíček J., Dejarnac R., Ruset C., Grigore E., Cvrček L., Walter J., Perry F.: Development of tungsten coatings on Inconel superalloy for COMPASS upgrade plasma-facing components. Nuclear Materials and Energy 42 [March] (2025) č. článku 101844. E. [ Abstract ] [ Link ]

Dejarnac R., Ďurovec M., Chappuis P., Šesták D., Čaloud J., Matějíček J., Gerardin J., Dimitrova M., Havlíček J., Hromádka J., Paglini A., Patočka K., Peterka M., Rejent M., Vondráček P.: COMPASS-U plasma-facing components: Towards a full W first wall coverage. Fusion Engineering and Design 211 [February] (2025) č. článku 114815. [ Abstract ] [ Link ]

Zhang H., Titus P., Peterka M., Bartoň P., Vondráček P.: COMPASS-U Global Heat Balance Calculations. IEEE Transactions on Plasma Science 51 [3] (2023) 922-926. [ Abstract ] [ Link ]

Krbec J., Vondráček P., Králík T., Konopík M., Junek P., Hromádka J., Hron M., Pánek R.: Material selection for cryogenically cooled toroidal field coils of the COMPASS-U tokamak. Fusion Engineering and Design 192 [July] (2023) č. článku 113600. [ Abstract ] [ Link ]

Entler S., Ďuran I., Šimonovský M., Řeboun J., Turjanica P., Šobáň Z., Sládek P., Viererbl L.: Antimony Hall sensor testing at ITER and DEMO relevant temperatures. Fusion Engineering and Design 189 [April] (2023) č. článku 113476. [ Abstract ] [ Link ]

Torres A., Carvalho B.B., Markovič T., Batista A.J.N., Havránek A., Weinzettl V., Fernandes H.: Data acquisition with real-time numerical integration for COMPASS-U magnetic diagnostics. Fusion Engineering and Design 191 [June] (2023) č. článku 113580. [ Abstract ] [ Link ]

Weinzettl V., Bílková P., Ďuran I., Hron M., Pánek R., Markovič T., Varavin M., Cavalier J., Kovařík K., Torres A., Matveeva E., Böhm P., Ficker O., Horáček J., Čeřovský J., Zajac J., Adámek J., Dimitrova M., Imríšek M., Šos M., Tomešová E., Vondráček P., Mikszuta-Michalik K., Svoboda J., Naydenkova D., Bogár K., Čaloud J., Ivanov V., Lukeš S., Podolník A., Bogár O., Entler S., Havránek A., Preinhaelter J., Jaulmes F., Dejarnac R., Balner V., Veselovský V., Bělina P., Král M., Gerardin J., Vlček J., Tadros M., Turjanica P., Kindl V., Reboun J., Rowan W., Houshmandyar S., Scholz M., Bielecki J., Makowski D., Chernyshova M., Cipciar D.: Development of the diagnostic tools for the COMPASS-U tokamak and plans for the first plasma. Fusion Engineering and Design 191 [June] (2023) č. článku 113545. [ Abstract ] [ Link ]

Oliveira J., Torres A., Batista A.J.N., Sousa J., Carvalho B., Havránek A., Fernandes H.: Digitizer hardware for magnetic data acquisition on COMPASS-U. EPJ Web of Conferences. Les Ulis: E D P Science, 2023, č. článku 03005. ISSN 2101-6275. [ Abstract ]
[Advancements in Nuclear Instrumentation Measurement Methods and their Applications. Lucca (IT), 12.06.2023-16.06.2023]

Cihlář M., Entler S., Loskot J., Dostál V., Prehradný J., Zácha P.: Molten salts evaluation for application in the fusion power plant's intermediate heat transfer system. Fusion Engineering and Design 194 [September] (2023) č. článku 113907. [ Abstract ] [ Link ]

Gerardin J., Balner V., Dejarnac R., Imríšek M., Jaulmes F., Komm M., Peterka M., Vondráček P.: Front face shaping of the inner wall tiles in the COMPASS Upgrade tokamak. Fusion Engineering and Design 194 [September] (2023) č. článku 113731. [ Abstract ] [ Link ]

Kripner L., Krbec J., Zelda J., Markovič T., Titus P., Vondráček P., Ficker O., Hron M.: Toroidal magnetic field ripple in the presence of misaligned toroidal field coils on the COMPASS-U tokamak. Fusion Engineering and Design 187 [February] (2023) č. článku 113378. [ Abstract ] [ Link ]

Dimitrova M., Popov Tsv.K., Dejarnac R., Kovačič J., Ivanova P., Gyergyek T., Losada U., Hidalgo C., Pánek R., Stöckel J.: Application of the triple-probe technique to magnetized plasmas. Plasma Physics and Controlled Fusion 65 [1] (2023) č. článku 015009. [ Abstract ] [ Link ]

Bogár K., Varju J., Havlíček J., Stöckel J., Podolník A., Hron M., Pánek R.: Characterisation of the auxiliary heating power delivered by the 40 keV neutral beam injectors on the COMPASS tokamak. Plasma Physics and Controlled Fusion 65 [2] (2023) č. článku 025004. [ Abstract ] [ Link ]

Adámek J., Artola F. J., Loarte A., Matveeva E., Cavalier J., Pitts R.A., Roccella R., Lehnen M., Havlíček J., Hron M., Pánek R.: Current density limitation during disruptions due to plasma-sheaths. Nuclear Fusion 62 [8] (2022) č. článku 086034. [ Abstract ] [ Link ]

Cipciar A., Adámek J., Horáček J., Cavalier J., Hron M.: Statistical properties of ion and electron temperature fluctuations in the edge of the COMPASS tokamak. Plasma Physics and Controlled Fusion 64 [5] (2022) č. článku 055021. [ Abstract ] [ Link ]

Grenfell G., Adámek J., Komm M., Brida D., Conway G.D., Manz P., Tolias P., Eich T., Šesták D., Herrmann A., Nishizawa T., Stroth U.: High-heat flux ball-pen probe head in ASDEX-Upgrade. Review of Scientific Instruments 93 [2] (2022) 023507. [ Abstract ] [ Link ]

Lukeš S., Horáček J., Veselovský V., Vondráček P., Šesták D., Adámek J., Weinzettl V., Ďuran I.: Conceptual design of reciprocating probes and material-testing manipulator for tokamak COMPASS Upgrade. Journal of Instrumentation 17 [2] (2022) č. článku C02007. [ Abstract ] [ Link ]
[European Conference on Plasma Diagnostics. online, 07.06.2021-11.06.2021]

Ortwein R., Świerblewski J., Hromádka J., Kovařík K., Havlíček J., Šesták D., Patel N., Yanovskiy V., Pánek R.: Analytical solution of tokamak vibrations during axisymmetric plasma disruptions. Fusion Engineering and Design 174 [January] (2022) č. článku 112997. [ Abstract ] [ Link ]

Ortwein R., Hromádka J., Kovařík K., Havlíček J., Šesták D., Yanovskiy V., Pánek R.: Dynamic analysis of the COMPASS-U tokamak for the design of foundation. Fusion Engineering and Design 182 [September] (2022) č. článku 113221. [ Abstract ] [ Link ]

Yanovskiy V., Isernia N., Pustovitov V., Villone F.: Sideways forces on asymmetric tokamak walls during plasma disruptions. Nuclear Fusion 62 [8] (2022) č. článku 086001. [ Abstract ] [ Link ]

Jaulmes F., Zadvitskiy G., Bogár K., Mysiura I., Varju J., Jeřáb M., Komm M., Imríšek M.: Numerical modelling for beam duct heat loads calculations and application to the new 1 MW neutral beam injector in the COMPASS tokamak. Plasma Physics and Controlled Fusion 64 [12] (2022) č. článku 125001. [ Abstract ] [ Link ]

Horáček J., Lukeš S., Adámek J., Havlíček J., Entler S., Seidl J., Cavalier J., Cikhardt J., Sedmidubsky V.: Novel concept suppressing plasma heat pulses in a tokamak by fast divertor sweeping. Scientific Reports 12 [1] (2022) č. článku 17013. [ Abstract ] [ Link ]

Jaulmes F., Ficker O., Weinzettl V., Komm M., Grover O., Seidl J., Zadvitskiy G., Macúšová E., Pánek R.: Modelling of Neutron Markers for the COMPASS Upgrade Tokamak and Generation of Synthetic Neutron Spectra. Journal of Fusion Energy 41 [2] (2022) č. článku 16. [ Abstract ] [ Link ]

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 ]

Dimitrova M., Gerardin J., Podolník A., Balner V., Mitov M., Adámek J., Ďuran I., Weinzettl V., Veselovský V., Dejarnac R., Komm M., Hron M., Pánek R.: Embedded-probes diagnostics for the COMPASS upgrade tokamak: a concept. Journal of Instrumentation 17 [11] (2022) č. článku P11018. [ Abstract ] [ Link ]

Matveeva E., Havlíček J., Artola F. J., Yanovskiy V., Havránek A., Adámek J., Gerardin J., Imríšek M., Loarte A., Ficker O., Hronová-Bilyková O., Weinzettl V., Pánek R.: Current quench and vessel currents characterisation at the COMPASS tokamak. Plasma Physics and Controlled Fusion 64 [12] (2022) č. článku 125010. [ Abstract ] [ Link ]

Böhm P., Šos M., Bílková P., Král M., Hečko J., Tomeš M., Havránek A., Weinzettl V., Hron M., Pánek R.: Conceptual design of Thomson scattering diagnostics for the COMPASS-U tokamak. Review of Scientific Instruments 92 [8] (2021) č. článku 083503. [ Abstract ] [ Link ]

Dimitrova M., Popov Tsv.K., Havlíček J., Bogár K., Varju J., Hasan E., Dejarnac R., Stöckel J., Imríšek M., Hron M., Pánek R.: Experimental observations of local plasma parameters in the COMPASS divertor in NBI-assisted L-mode plasmas. Journal of Instrumentation 16 [9] (2021) č. článku P09004. [ Abstract ] [ Link ]

Dejarnac R., Šesták D., Gunn J. P., Firdaouss M., Greuner H., Pascal J. Y., Richou M., Roche H.: Flush-mounted Langmuir probes in the WEST tokamak divertor. Fusion Engineering and Design 163 [February] (2021) č. článku 112120. [ Abstract ] [ Link ]

Adámek J., Cipciar A., Devitre A., Horáček J., Cavalier J., Komm M., Krbec J., Tichý M., Trunec D., Böhm P., Pánek R.: Ion temperature measurements in the tokamak scrape-off layer with high temporal resolution. Nuclear Fusion 61 [3] (2021) č. článku 036023. [ Abstract ] [ Link ]

Tskhakaya D., Adámek J., Dimitrova M., Hromasová K., Seidl J., Šos M., Vondráček P.: Kinetic model of the COMPASS tokamak SOL. Nuclear Materials and Energy 26 [March] (2021) č. článku 100893. E. [ Abstract ] [ Link ]

Jaulmes F., Zadvitskiy G., Bogár K., Imríšek M., Hromádka J., Cats S. Y., Varju J., Komm M., Pánek R.: Modelling of charge-exchange induced NBI losses in the COMPASS upgrade tokamak. Nuclear Fusion 61 [4] (2021) č. článku 046012. [ Abstract ] [ Link ]

Bogár K., Geiger B., Schneider P.A., Van Vuuren A. J., Grover O.: Direct determination of midplane background neutral density profiles from neutral particle analyzers. Nuclear Fusion 61 [3] (2021) č. článku 036001. [ Abstract ] [ Link ]

Horáček J., Cecrdle J., Tskhakaya D., Dejarnac R., Schwartz J., Komm M., Cavalier J., Adámek J., Lukeš S., Veselovský V., Varju J., Bartoň P., Entler S., Gasparyan Y., Gauthier E., Gerardin J., Hromádka J., Hron M., Iafrati M., Imríšek M., Jeřáb M., Kovařík K., Mazzitelli G., Naydenkova D., van Oost G., Pánek R., Prishvitsin A., Seidl J., Šesták D., Tomeš M., Vasina Y., Vertkov A., Vondráček P., Weinzettl V.: Predictive modelling of liquid metal divertor: From COMPASS tokamak towards Upgrade. Physica Scripta 96 [12] (2021) č. článku ac1dc9. [ Abstract ] [ Link ]

Svoboda J., Cavalier J., Ficker O., Imríšek M., Mlynář J., Hron M.: Tomotok: Python package for tomography of tokamak plasma radiation. Journal of Instrumentation 16 [12] (2021) č. článku C12015. [ Abstract ] [ Link ]

Svoboda J., Imríšek M., Mikszuta-Michalik K., Mlynář J., Ficker O., Bílková P., Weinzettl V., Jaulmes F., Hron M., Pánek R.: Conceptual design of tomographic soft X-ray detectors for COMPASS-U tokamak. Fusion Engineering and Design 168 [July] (2021) č. článku 112656. [ Abstract ] [ Link ]

Tomeš M., Carr M., Meakins A., Šos M., Böhm P., Bílková P., Imríšek M., Jaulmes F., Borodkina I., Hečko J., Hron M., Pánek R.: Thomson scattering synthetic diagnostic module for the Cherab framework. Review of Scientific Instruments 92 [5] (2021) č. článku 053532. [ Abstract ] [ Link ]

Havránek A., Bogár O., Fridrich D., Hanák I., Majer T., Burant J., Havlíček J., Vondráček P., Komm M., Hron M., Pánek R.: Conceptual design of the COMPASS-U control systems. Fusion Engineering and Design 170 [September] (2021) č. článku 112550. [ Abstract ] [ Link ]

Patel N., Hromádka J., Havlíček J., Balner V., Šesták D., Převrátil J., Hron M., Pánek R.: Design and verification status of COMPASS-U vacuum vessel and stabilization loop. Fusion Engineering and Design 171 [October] (2021) č. článku 112568. [ Abstract ] [ Link ]

Stöckel J., Cavalier J., Mlynář J., Hron M., Pánek R.: More than 30 years of experience in fusion education at the Institute of Plasma Physics of the Czech Academy of Sciences. European Journal of Physics 42 [4] (2021) č. článku 045703. [ 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 ]

Vondráček P., Pánek R., Hron M., Havlíček J., Weinzettl V., Todd T., Tskhakaya D., Cunningham G., Háček P., Hromádka J., Junek P., Krbec J., Patel N., Šesták D., Varju J., Adámek J., Balázsová M., Balner V., Bartoň P., Bielecki J., Bílková P., Błocki J., Bocian D., Bogár K., Bogár O., Boócz P., Borodkina I., Brooks A., Böhm P., Burant J., Casolari A., Cavalier J., Chappuis R., Dejarnac R., Dimitrova M., Dudák M., Ďuran I., Ellis R., Entler S., Fang J., Farník M., Ficker O., Fridrich D., Fuková Š., Gerardin J., Hanák I., Havránek A., Herrmann A., Horáček J., Hronová-Bilyková O., Imríšek M., Isernia N., Jaulmes F., Jeřáb M., Kindl V., Komm M., Kovařík K., Král M., Kripner L., Macúšová E., Majer T., Markovič T., Matveeva E., Mikszuta-Michalik K., Mohelník M., Mysiura I., Naydenkova D., Němec I., Ortwein R., Patočka K., Peterka M., Podolník A., Procházka F., Převrátil J., Řeboun J., Scalera V., Scholz M., Svoboda J., Swierblewski J., Šos M., Tadros M., Titus J. H., Tomeš M., Torres A., Tracz G., Turjanica P., Varavin M., Veselovský V., Villone F., Wąchal P., Yanovskiy V., Zadvitskiy G., Zajac J., Žák A., Zaloga D., Zelda J., Zhang H.: Preliminary design of the COMPASS upgrade tokamak. Fusion Engineering and Design 169 [August] (2021) č. článku 112490. [ Abstract ] [ Link ]

Mikszuta-Michalik K., Imríšek M., Svoboda J., Weinzettl V., Bílková P., Hron M., Pánek R.: Concept of the bolometry diagnostics design for COMPASS-Upgrade. Fusion Engineering and Design 168 (2021) č. článku 112421. [ Abstract ] [ Link ]

Entler S., Šobáň Z., Ďuran I., Kovařík K., Výborný K., Šebek J., Tazlaru S., Střeleček J., Sládek P.: Ceramic-chromium hall sensors for environments with high temperatures and neutron radiation. Sensors 21 [3] (2021) 1-12, č. článku 721. [ Abstract ] [ Link ]

Dimitrova M., Tomeš M., Popov Tsv., Dejarnac R., Stöckel J., Adámek J., Vasileva E., Hron M., Pánek R.: Effect of the gas puff location on the divertor plasma properties in COMPASS tokamak. Journal of Physics: Conference Series 17 [1492] (2020) č. článku 012003. E. [ Abstract ] [ Link ]

Patel N., Hromádka J., Šesták D., Havlíček J., Balner V., Veselovský V., Samec K., Hron M., Pánek R., Yanovskiy V., Imríšek M., Peterka M., Kripner L.: Design Study of Vacuum Vessel Concepts for COMPASS-U Tokamak. IEEE Transactions on Plasma Science 48 [6] (2020) 1452-1456, č. článku 897. [ Abstract ] [ Link ]

Lourenço P. D., Santos J.M., Havránek A., Bogár O., Havlíček J., Zajac J., Silva A., Batista A.J.N., Hron M., Pánek R., Fernandes H.: Real-time plasma position reflectometry system development and integration on COMPASS tokamak. Fusion Engineering and Design 160 [November] (2020) č. článku 112017. [ Abstract ] [ Link ]

Dejarnac R., Horáček J., Hron M., Jeřáb M., Adámek J., Atikukke S., Bartoň P., Cavalier J., Cecrdle J., Dimitrova M., Gauthier E., Iafrati M., Imríšek M., Marin Roldan A., Mazzitelli G., Naydenkova D., Prishvitcyn A., Tomeš M., Tskhakaya D., Van Oost G., Varju J., Veis P., Vertkov A., Vondráček P., Weinzettl V.: Overview of power exhaust experiments in the COMPASS divertor with liquid metals. Nuclear Materials and Energy 25 [December] (2020) č. článku 100801. [ Abstract ] [ Link ]

Veis P., Atikkuke S., Marin Roldan A., Dwivedi V., Veis M., Bartoň P., Jeřáb M., Dejarnac R.: LIBS analysis of samples from the COMPASS vacuum chamber after liquid metal experiments – Li campaign. Nuclear Materials and Energy 25 [December] (2020) č. článku 100809. [ 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 ]

Škvára V., Šmídl V., Pevný T., Seidl J., Havránek A., Tskhakaya D.: Detection of Alfvén Eigenmodes on COMPASS with Generative Neural Networks. Fusion Science and Technology 76 [8] (2020) 962-971. [ Abstract ] [ Link ]

Logan N. C., Park J. K., Hu Q., Paz-Soldan C., Markovič T., Wang H., In Y., Piron L., Piovesan P., Myers C. E., Maraschek M., Wolfe S. M., Strait E., Munaretto S.: Empirical scaling of the n = 2 error field penetration threshold in tokamaks. Nuclear Fusion 60 [8] (2020) č. článku 086010. [ Abstract ] [ Link ]

Dimitrova M., Popov Tsv.K., Kovacic J., Dejarnac R., Gunn J. P., Ivanova P., Imríšek M., Stöckel J., Vondráček P., Hron M., Pánek R.: Impact of impurity seeding on the electron energy distribution function in the COMPASS divertor region. Plasma Physics and Controlled Fusion 62 [12] (2020) č. článku 125015. [ Abstract ] [ Link ]

Logan N. C., Park J. K., Hu Q., Paz-Soldan C., Markovič T., Wang H., In Y., Piron L., Piovesan P., Myers C. E., Maraschek M., Wolfe S. M., Strait E., Munaretto S.: Robustness of the tokamak error field correction tolerance scaling. Plasma Physics and Controlled Fusion 62 [8] (2020) č. článku 084001. [ Abstract ] [ Link ]

Vondráček P., Gauthier E., Grof M., Hron M., Komm M., Pánek R.: Divertor infrared thermography on COMPASS. Fusion Engineering and Design 146 [September] (2019) 1003-1006. [ Abstract ] [ Link ]