Redukce lokalizovaných tepelných toků v divertoru tokamaku COMPASS za pomocí aktivních technik
ID projektu:GA16-14228S
Poskytovatel:Grantová agentura České republiky
Období:01.02.2016 - 31.01.2018
Hlavní řešitel:Mgr. Michael Komm, Ph.D.
SpoluřešiteléJ. Adámek, J. Horáček, R. Dejarnac, P. Vondráček, J. Stöckel

Cíle projektu: Jedním ze zásadních omezení limitující výkon budoucích termonukleárních reaktoru je rozložení tepelných toků na komponentách komory, které jsou v kontaktu s plazmatem. Tepelných tok z plazmatu nesmí překročit materiálové limity komponent, nebo dojde k jejich poškození a výraznému zkrácení jejich životnosti. Cílem projektu je experimentálně studovat dvě aktivní techniky k rozšíření oblasti depozice tepelných toků, a tím menšímu lokálnímu zatížení komponent. První technika je založená na použití plovoucích divertorových desek, druhá používá lokalizované napouštění neutrálního plynu do divertoru. Obě techniky mají za cíl vytvoření proudových trubic s pozměněným potenciálem plazmatu, což vytvoří ExB drift, který bude tlačit částice směrem od místa maximální depozice tepelného toku. Experimenty budou provedeny na tokamaku COMPASS, což je vysoce flexibilní zařízení umožňující rychlý vývoj obou technik. Zároveň dokáže dosáhnout relevantních plazmatických podmínek (H-mód s ELMy).

Související výsledky:

Eksaeva A., Borodin D., Romazanov J., Kirschner A., Kreter A., Eichler M., Rasinski M., Pospieszczyk A., Unterberg B., Brezinsek S., Linsmeier Ch., Tskhakaya D., Borodkina I., Komm M.: Surface roughness effect on Mo physical sputtering and re-deposition in the linear plasma device PSI-2 predicted by ERO2.0. Nuclear Materials and Energy 19 [May 2019] (2019) 13-18. [ Link ]

Dejarnac R., Gunn J. P., Vondráček P., Komm M., Pánek R., Pitts R.A.: Physics of toroidal gap heat loading on castellated plasma-facing components. Nuclear Materials and Energy 19 (2019) 19-27. [ Link ]

Komm M., Khodunov I., Cavalier J., Vondráček P., Henderson S., Seidl J., Horáček J., Naydenkova D., Adámek J., Bílková P., Böhm P., Devitre A., Dimitrova M., Elmore S., Faitsch M., Háček P., Havlíček J., Havránek A., Imríšek M., Krbec J., Peterka M., Pánek R., Samoylov O., Šos M., Tomeš M., Tomova B., Weinzettl V.: Divertor impurity seeding experiments at the COMPASS tokamak. Nuclear Fusion 59 [10] (2019) č. článku 106035. [ Link ]

Komm M., Stöckel J., Adámek J., Kremers B., Vondráček P., Bílková P., Böhm P., Šos M., Pánek R.: On the possiblity of direct electrical power extraction from scrape-off layer currents in tokamaks. Plasma Physics and Controlled Fusion 61 [9] (2019) č. článku 095017. [ Link ]

Komm M., Cavalier J., Podolník A., Stöckel J., Adámek J., Dejarnac R.: On attenuation of electron current of flush-mounted probes and electrodes in magnetised plasmas. Nuclear Fusion 59 [9] (2019) č. článku 096050. [ 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. [ Link ]

Horáček J., Entler S., Vondráček P., Adámek J., Šesták D., Hron M., Pánek R., Dejarnac R., Weinzettl V., Kovařík K., Van Oost G.: Plans for Liquid Metal Divertor in Tokamak Compass. Plasma Physics Reports 44 [7] (2018) 652-656. [ Link ]
[International Symposium on Liquid metals Applications for Fusion (ISLA2017) /5./. Moscow, 25.09.2017-27.09.2017]

Podolník A., Komm M., Adámek J., Háček P., Krbec J., Dejarnac R., Gunn J. P., Pánek R.: 3D particle-in-cell modeling of Langmuir probe effective collecting area in magnetized plasma. Plasma Physics and Controlled Fusion 60 [8] (2018) č. článku 085008. [ Link ]

Horáček J., Entler S., Vondráček P., Adámek J., Šesták D., Hron M., Pánek R., Dejarnac R., Weinzettl V., Kovařík K., Van Oost G.: PLANIRUYEMYY ZHIDKOMETALLICHESKIY DIVERTOR DLYA TOKAMAKA COMPASS. FIZIKA PLAZMY. Moskva, 2018, s. 557-563. ISSN 0367-2921. [ Anotace ] [ Link ]
[International symposium on liquid metals applications for fusion (ISLA-5). Moskva (RU), 25.09.2017-25.09.2017]

Dejarnac R., Corre Y., Vondráček P., Gaspar J., Gauthier E., Gunn J. P., Komm M., Gardarein J.-L., Horáček J., Hron M., Matějíček J., Pitts R.A., Pánek R.: Heat loads on poloidal and toroidal edges of castellated plasma-facing components in COMPASS. Nuclear Fusion 58 [6] (2018) č. článku 066003. [ Link ]

Komm M., Bílková P., Aftanas M., Berta M., Böhm P., Bogár O., Frassinetti L., Grover O., Háček P., Havlíček J., Hron M., Imríšek M., Krbec J., Mitošinková K., Naydenkova D., Pánek R., Peterka M., Snyder P.B., Stefanikova E., Stöckel J., Šos M., Urban J., Varju J., Vondráček P., Weinzettl V.: Contribution to the multi-machine pedestal scaling from COMPASS tokamak. Nuclear Fusion 57 [5] (2017) č. článku 056041. [ Link ]
[IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2016)/26./. Kyoto, 17.10.2016-22.10.2016]

Adámek J., Seidl J., Horáček J., Komm M., Eich T., Pánek R., Cavalier J., Devitre A., Peterka M., Vondráček P., Stöckel J., Šesták D., Grover O., Bílková P., Böhm P., Varju J., Havránek A., Weinzettl V., Lovell J., Dimitrova M., Mitošinková K., Dejarnac R., Hron M.: Electron temperature and heat load measurements in the COMPASS divertor using the new system of probes. Nuclear Fusion 57 [11] (2017) č. článku 116017. [ Link ]

Komm M., Ratynskaia S., Tolias P., Cavalier J., Dejarnac R., Gunn J. P., Podolník A.: On thermionic emission from plasma-facing components in tokamak-relevant conditions. Plasma Physics and Controlled Fusion 59 [9] (2017) č. článku 094002. [ Link ]

Adámek J., Seidl J., Horáček J., Komm M., Eich T., Pánek R., Cavalier J., Devitre A., Peterka M., Vondráček P., Stöckel J., Šesták D., Grover O., Bílková P., Böhm P., Varju J., Havránek A., Weinzettl V., Lovell J., Dimitrova M., Mitošinková M., Dejarnac R., Hron M.: Electron temperature and heat load measurements in the COMPASS divertor using the new system of probes. Nuclear Fusion 57 [11] (2017) č. článku 116017. [ Link ]

Komm M., Tolias P., Ratynskaia S., Dejarnac R., Gunn J. P., Krieger K., Podolník A., Pitts R.A., Pánek R.: Simulations of thermionic suppression during tungsten transient melting experiments. Scripta. T170 [December] (2017) č. článku 014069. [ Link ]
[PFMC 2017: 16th International Conference on Plasma-Facing Materials and Components for Fusion Applications. Düsseldorf, 16.05.2017-19.05.2017]

Komm M., Cavalier J., Seidl J., Adámek J., Bílková P., Böhm P., Devitre A., Dimitrova M., Elmore S., Faitsch M., Háček P., Havlíček J., Imríšek M., Krbec J., Peterka M., Pánek R., Popov T., Tomeš M., Weinzettl V.: First detachment studies on COMPASS tokamak using nitrogen seeding. EPS 2017: 44th European Physical Society Conference on Plasma Physics. Vol. 41F. Mulhouse: European Physical Society, 2017 - (Fajardo, M.; Westerhof, E.; Riconda, C.; Melzer, A.; Bret, A.; Dromey, B.), č. článku P1.118. Europhysics Conference Abstracts (ECA). ISBN 979-10-96389-07.
[EPS 2017 Conference on Plasma Physics/44./. Belfast (IE), 26.06.2017-30.06.2017]

Vondráček P., Adámek J., Cavalier J., Devitre A., Horáček J., Hron M., Pánek R., Peterka M., Seidl J.: Divertor heat load study in COMPASS using IR thermography and divertor probes. EPS 2017: 44th European Physical Society Conference on Plasma Physics. Vol. 41F. Mulhouse: European Physical Society, 2017 - (Fajardo, M.; Westerhof, E.; Riconda, C.; Melzer, A.; Bret, A.; Dromey, B.), č. článku P1.120. Europhysics Conference Abstracts (ECA). ISBN 979-10-96389-07.
[EPS 2017 Conference on Plasma Physics/44./. Belfast (IE), 26.06.2017-30.06.2017]

Podolník A., Komm M., Adámek J., Háček P., Krbec J., Dejarnac R., Pánek R., Gunn J. P.: Particle-in-cell simulations of Langmuir probes at COMPASS tokamak. EPS 2017: 44th European Physical Society Conference on Plasma Physics. Vol. 41F. Mulhouse: European Physical Society, 2017 - (Fajardo, M.; Westerhof, E.; Riconda, C.; Melzer, A.; Bret, A.; Dromey, B.), č. článku P1.110. Europhysics Conference Abstracts (ECA). ISBN 979-10-96389-07.
[EPS 2017 Conference on Plasma Physics/44./. Belfast (IE), 26.06.2017-30.06.2017]

Horáček J., Cunningham G., Entler S., Dobias P., Duban R., Imríšek M., Markovič T., Havlíček J., Enikeev R.: Feasibility study of fast swept divertor strike point suppressing transient heat fluxes in big tokamaks. Fusion Engineering and Design 123 [November] (2017) 646-649. [ Link ]
[SOFT 2016: Symposium on Fusion Technology /29./. Prague, 05.09.2016-09.09.2016]

Komm M., Gunn J. P., Dejarnac R., Pánek R., Pitts R.A., Podolník A.: Particle-in-cell simulations of the plasma interaction with poloidal gaps in the ITER divertor outer vertical target. Nuclear Fusion 57 [12] (2017) č. článku 126047. [ Link ]