Fúziókutatás

A BME NTI Fúziós plazmafizika csoport kutatásai szoros hazai és nemzetközi együttműködések keretében folynak. Tagjai vagyunk a Magyar EURATOM Fúziós Szövetségnek, és több külföndi kutatóhellyel van kétoldalú megállapodásunk.

Témáink az analitikus elméleti számolástól a szimuláción és adatfeldolgozáson át a mérőberendezések építéséig terjednek. Kutatási tevékenységünk gerincét a szakértő külső témavezetőkkel közösen témavezetett TDK hallgatók adják. Évek alatt kialakítottunk egy olyan infrastruktúrát, ami egyrészt támogatja a hallgatók horizontális eszmecseréjét a diákkörön belül, másrészt lehetővé teszi, hogy adott témához több generáció is hozzájáruljon. A program sikerét hallgatóink kiemelkedő OTDK és publikációs tevékenysége jelzi.

TDK eredményeink

A Fúziós plazmafizika csoport tagjai

2015-ben TDK tevékenységünket az NTP-TDK-14-0022 pályázat támogatta.

Szabad TDK (szakdolgozat, diplomamunka, doktori) témák

Az alábbi témakörökben tudunk személyre szabott témákat biztosítani:

: A COMPASS tokamak nyalábemissziós rendszerének modellezése

A fúziós plazmák fontos diagnosztikája az atomnyaláb-emissziós spektroszkópia. A mérés fizikai elve, hogy a plazmába belőtt nagyenergiájú atomnyaláb atomjai a plazma elektronjaival való ütközések folyamán gerjesztődnek, és legerjesztődéskor karakterisztikus fotonokat emittálnak. Az emisszió méréséből a plazma sűrűségére tudunk következtetni. A diagnosztika működését az NTI-ben fejlesztett RENATE szimulációs programcsomaggal modellezzük, és a szimulációk alapján méréseket tervezünk, telepítünk és üzemeltetünk az MTA WFK RMI-vel együttműködve. A jelentkező habitusától függően tudunk inkább programozás, diagnosztika tervezés jellegű témákat is adni. Egy korábbi TDK témáról itt egy részletesebb ismertető olvasható.
Atomnyaláb-emissziós spektroszkópia modellezés és építés témában elsőéves kortól jelentkezni lehet: Pokol Gergőnél.

A fúziós plazmák nagyon szép nemlineáris, önszerveződő rendszerek. Kísérleti vizsgálatuk során sokszor tranziens eseményekkel találkozunk, melyek vizsgálatára speciális adatfeldolgozó módszerek fejlesztése szükséges. A különböző emberek által NTI-ben kifejlesztett adatfeldolgozó rutinokat 2011-ben a grafikus felülettel is rendelkező NTI Wavelet Tools programcsomagba integráltuk. A kifejlesztett adatfeldolgozó módszerekkel a csoport tagjai elsősorban a garchingi ASDEX Upgrade tokamakon végzett kísérletek kiértékelésébe kapcsolódtak be, aminek számos közös publikáció az eredménye. A jelentkezőknek ebben a témakörben statisztikus módszerfejlesztés és kísérleti adatfeldolgozás témákat tudunk ajánlani.

A csoport elméleti fizikai jellegű tevékenységét az elfutó elektronok tanulmányozása uralja. Mikor egy tokamak típusú fúziós reaktorban valamilyen instabilitás miatt összeomlik a plazma, egy nagy energiájú (~10 MeV) és nagy áramerősségű (~1 MA) elfutó elektron nyaláb keletkezhet. egy ilyen nyaláb a berendezés falába csapódva óriási károkat okozhat, ezért nagyon fontos a keletkezésének és veszteségi mechanizmusainak pontos leírása. Ebben a témában tradícionálisan a svédországi Chalmers Egyetemmel van szoros együttműködésünk, de most indul egy közös project a francia CEA-val, és ennek a témának kapcsán érdekeltek vagyun az Integrált Tokamak Modellezés összefogásban is. A témakörben erős elméleti fizikai háttérrel rendelkező jelentkezőknek tudunk számítógépes modellezés jellegű témákat kínálni. Egy korábbi TDK témáról itt egy részletesebb ismertető olvasható.

Jelentkezni vagy informálódni Pokol Gergőnél vagy a csoport bármely más tagjánál lehet. Bármelyik témakörben tudunk szakdolgozat, dimplomamunka vagy doktori témát is kiírni. Sikeres hallgatóink lehetőséget kapnak konferencia részvételre és publikációs tevékenységben való részvételre.

A MTA WFK RMI is érdekes kutatási témákat kínál akár a BME NTI Fúziós plazmafizika csoporttal együttműködve, akár önállóan. A főbb területek: nyalábemissziós mérőrendszerek fejlesztése, üzemeltetése; turbulens transzport vizsgálata tokamak plazmákban, nagysebességű kamerarendszerek fejlesztése, plazma-pellet kölcsönhatás vizsgálata, tomográfia, és egyéb kísérleti témák. A konkrét kutatási feladat kialakításával kapcsolatban érdemes keresni: Veres Gabor, Zoletnik Sándor, Kocsis Gabor.

A BME NTI Fúziós Csoport TDK tevékenységét a Nemzeti Tehetség Program támogatta a NTP-TDK-13-075 pályázat keretein belül.