Měření magnetických polí na zařízeních pro výzkum termonuklární fůze pomocí Hallových detektorů
ID projektu:KJB100430504
Poskytovatel:Grantová agentura AV ČR
Období:01.01.2005 - 01.12.2007
Hlavní řešitel:Ing. Ivan Ďuran, PhD.
SpoluřešiteléK. Kovařík

Cíle projektu: Znalost polohy a tvaru horkého termonukleárního plazmatu v tokamaku je klíčová pro jeho bezpečný chod a pro interpretaci fyzikálních procesů, které zde probíhají. Změření těchto veličin je možné převést na úkol změřit vektor magnetického pole s dobrým časovým a prostorovým rozlišením v okolí sloupce plazmatu. Pro tento účel se obvykle používá soustava magnetických cívek. Tento přístup však poskytuje informaci jenom o změnách magnetického pole - amplitudu je nutno získat integrací měřených dat. Vzhledem k rostoucí délce pulzu, která se postupně blíží ke kontinuálnímu režimu budoucí fúzní elektrárny, použitelnost této metody klesá v důsledku malé citlivosti a driftů požitých integrátorů. Možným řešením tohoto problému je použití Hallových detektorů. Vývoj a funkční testy diagnostiky na bázy Hallových senzorů na stávajících zařízeních typu tokamak jsou hlavní náplní navrhovaného projektu. Práce budou směřovat k návrhu prototypu sondy pro měření magnetického pole na tokamaku ITER.

Dosažené výsledky: Pomocí několika rozsáhlých experimentů byla prokázána použitelnost Hallových senzorů pro magnetická měření na dnešních fúzních zařízeních typu tokamak/stelarátor. Bylo dosažen pokrok ve vývoji těchto senzorů pro budoucí experimentální fůzní reaktor ITER.

Související výsledky:

Gryaznevich M., Van Oost G., Peleman P., Brotankova J., Dejarnac R., Dufkova E., Duran I., Hron M., Sentkerestiova J., Stockel J., Weinzettl V., Zajac J., Berni L.A., Del Bosco E., Ferreira J.G., Simoes F.J.R., Berta M., Dunai D., Tal B, Zoletnik S., Malaquias A., Mank G., Figueiredo H., Kuznetsov Y., Ruchko L., Hegazy H., Ovsyannikov A., Sukhov E., Vorobjev GM., Dreval N., Singh A., Budaev V., Kirnev G., Kirneva N., Kuteev B., Melnikov A., Nurov D., Sokolov M., Vershkov V., Talebitaher A., Khorshid P., Gonzales R., Neto I.E., Kraemer-Flecken AW., Soldatov V., Brotas B., Carvalho P., Coelho R., Duarte A., Fernandes H., Figueiredo J., Fonseca A., Gomes R., Nedzelski I., Neto A., Ramos G., Santos J., Silva C., Valcarcel D., Tapia C.R.G., Krupnik L.I., Petrov L., Kolokoltsov M., Herrera J., Nieto-Perez M., Czarnecka A., Balan P., Sharnin A., Pavlov V.: Results of Joint Experiments and other IAEA activities on research using small tokamaks. Nuclear Fusion 49 [10] (2009) 104026. [ Anotace ] [ Link ]
[IAEA Fusion Energy Conference/22nd./. Geneva, 13.10.2008-18.10.2008]

Van Oost G., Berta M., Brotánková J., Dejarnac R., Del Bosco E., Dufková E., Ďuran I., Gryaznevich M.P., Horáček J., Hron M., Malaquias A., Mank G., Peleman P., Sentkerestiová J., Stöckel J., Weinzettl V., Zoletnik S., Tál B., Ferrera J., Fonseca A., Hegazy H., Kuznetsov Y., Ossyannikov A., Singh A., Sokholov M., Talebitaher A.: JOINT EXPERIMENTS ON SMALL TOKAMAKS: EDGE PLASMA STUDIES ON CASTOR. Nuclear Fusion 47 [5] (2007) 378-386. [ Anotace ]

Ďuran I., Sentkerestiová J., Hronová-Bilyková O., Stöckel J.: Measurement of magnetic field using array of integrated Hall sensors. Europhysics Conference Abstracts Vol. 31F (2007). Varšava : European Physical Society, 2007 - (Gasior, P.; Wolowski, J.) P2.152-P2.152. ISBN 978-83-926290-0-9. - (Europhysics Conference Abstracts. ECA Vol. 31F (2007)). [ Anotace ]
[EPS Conference on Plasma Physics/34rd./. Varšava (PL), 02.07.2007-06.07.2007]

Bolshakova I., Ďuran I., Holyaka R., Hristoforou E., Marusenkov A.: Performance of Hall sensor-based devices for magnetic field diagnosis at fusion reactors. Sensor Letters 5 [1] (2007) 283-288. [ Anotace ]

Gryaznevich M.P., Van Oost G., Del Bosco E., Berta M., Brotánková J., Dejarnac R., Dufková E., Ďuran I., Hron M., Zajac J., Malaquias A., Mank G., Peleman P., Sentkerestiová J., Stöckel J., Weinzettl V., Zoletnik S., Tál B., Ferreira J., Fonseca A., Hegazy H., Kuznetsov Y., Ruchko L., Vorobyev G.M., Ovsyannikov A., Sukhov E., Singh A., Kuteev B., Melnikov A., Vershkov V., Kirneva N., Kirnev G., Budaev V., Sokolov M., Talebitaher A., Khorshid P., Ramos G., El Chama Neto I., Kraemer-Flecken A.W., Soldatov V., Marques Fonseca A.M., Gutierrez-Tapia C.R., Krupnik L.I.: Progress on Joint Experiments on Small Tokamaks. 34th EPS Conference on Plasma Physics. Warsaw : EPS, 2007. P-1.070-P-1.070. ISBN 978-83-926290-0-9. - (Europhysics Conference Abstracts). [ Anotace ] [ Link ]
[EPS Conference on Plasma Physics/34th./. Warsaw (PL), 02.07.2007-06.07.2007]

Sentkerestiová J.: Systematic plasma position measurements on CASTOR tokamak using systems of magnetic coils and Hall sensors. Ústav fyziky plazmatu AV ČR. Obhájeno: Katedra jaderných reaktorů, FJFI ČVUT. 14.9.2006. - Praha : FJFI ČVUT, CZ, 2006. 63 s.

Kovařík K., Ďuran I., Bolshakova I., Holyaka R., Erashok V.: Measurement of Safety Factor Using Hall Probes on CASTOR Tokamak. Czechoslovak Journal of Physics 56 [suppl.B] (2006) 104-110. [ Anotace ]
[Symposium on Plasma Physics and Technology/22nd./. Praha, 26.6.2006-29.6.2006]

Stöckel J., Adámek J., Balan P., Hronová-Bilyková O., Brotánková J., Dejarnac R., Devynck P., Ďuran I., Gunn J. P., Hron M., Horáček J., Ionita C., Kocan M., Martines E., Pánek R., Peleman P., Schrittwieser R., Van Oost G., Žáček F.: Advanced probes for edge plasma diagnostics on the CASTOR tokamak. Journal of Physics, Conference Series 63 (2006) 012001-012002. [ Anotace ]
[SECOND INTERNATIONAL WORKSHOP AND SUMMER SCHOOL ON PLASMA PHYSICS. Kiten, 03.07.2006-09.07.2006]

Brotánková J., Stöckel J., Hron M., Štěpán M., Peterka M., Horáček J., Ďuran I., Spolaore M., Peleman P.: ANALYSES OF RELAXATION EVENTS IN THE CASTOR TOKAMAK USING DEEPLY IMMERSED BIASING ELECTRODE. WDS’06 Proceedings of contributed papers. Praha : Matfyzpress, 2006 - (Šafránková, J.; Pavlů, J.) s. 127-132. [ Anotace ]
[Week of Doctoral Students 2006. Praha (CZ), 06.06.2006-09.06.2006]

Sentkerestiová J., Ďuran I., Dufková E., Weinzettl V.: Comparative measurements of plasma position using coils, hall probes, and bolometers on CASTOR tokamak. Czechoslovak Journal of Physics 56 [suppl.B] (2006) 138-144. [ Anotace ]
[Symposium on Plasma Physics and Technology/22nd./. Praha, 26.6.2006-29.6.2006]

Hron M., Peleman P., Spolaore M., Dejarnac R., Hronová-Bilyková O., Brotánková J., Sentkerestiová J., Ďuran I., van de Peppel L., Gunn J., Stöckel J., Van Oost G., Adámek J., Štěpán M.: Detailed measurements of momentum balance during the periodic collapse of a transport barrier. Europhysics Conference Abstracts ECA. Frascati : European Physical Society, 2006 - (De Marco, F.; Vlad, G.) P-4.076-P-4.076. ISBN 2-914771-40-1. - (Europhysics Conference Abstracts. ECA Vol.30I (2006). 301). [ Anotace ] [ Link ]
[EPS Conference on Plasma Physics/33rd./. Řím (IT), 19.06.2006-23.06.2006]

Ďuran I., Hron M., Stöckel J., Sentkerestiová J., Kovařík K., Trosková Z., Viererbl L., Bolshakova I., Holyaka R., Erashok V., Moreau P.J., Saint Laurent F., Gunn J. P.: Magnetic field measurements using the galvanomagnetic devices on Tore Supra and CASTOR tokamaks. 32nd EPS Conference on Plasma Physics and Controlled Fusion. Tarragona : European Physical Society, 2005 - (van Milligen, B.; Hidalgo, C.) P2.076. ISBN 2-914771-24-X. - (29C). [ Anotace ]
[EPS Plasma Physics Conference/32nd./. Tarragona (ES), 27.06.2005-01.07.2005]