Program 2019

Po 7. 1.

18:30 Vojtěch Svoboda - Tokamaku GOLEM v roce 2018

• Shrnutí pokračujících prací a novinek na tokamaku. Shrnutí akcí na tokamaku GOLEM konané v loňském roce a jejich vyhodnocení. Využití mikrovlnné předionizace. Prezentace Prezentace

Út 8. 1.

9:00 Michal Farník - Modelling of Electron Cyclotron Resonance Heating for COMPASS-U (Modelování elektronového cyklotronního ohřevu pro COMPASS-U)

• Byly ukázány první výsledky modelování elektronového cyklotronního ohřevu (ECRH) pro tokamak COMPASS-Upgrade pomocí kódu SPECE. Použití ECRH je na tomto budoucím tokamaku limitováno vysokým magnetickým polem a vysokými plánovanými elektronovými hustotami. Navrhnutý systém, který používá 140GHz vlny, byl představen i s jeho omezeními. Prezentace

10:00 Kateřina Jiráková - Kde je separatrix?

• Magnetická separatrix, hranice mezi oblastmi uzavřených a otevřených magnetických silokřivek, je zřejmě nejdůležitější rozhraní v tokamakovém plazmatu. Zvláště pro transport ve Scrape-Off Layer (SOL) patří parametry plazmatu na separatrix mezi nejdůležitější faktory. Proto je překvapivé, jak špatně je poloha separatrix na tokamacích po celém světě známa. Typicky činí neurčitost polohy separatrix na vnější midplane minimálně půl centimetru, maximálně pak několik centimetrů. Vzhledem k silným gradientům právě v okolí separatrix tedy lze ústřední veličiny okrajového plazmatu, jako teplota a hustota elektronů na separatrix, stanovit pouze s obrovskými chybovými intervaly. Cílem mé současné práce je proto navrhnout několik metod přesné detekce separatrix, a to ne na základě rekonstrukce magnetického pole, ale pomocí elektrických sond jako Langmuirova a ball-pen sonda. Tyto metody poté statisticky porovnávám v rámci databáze výstřelů tokamaku COMPASS. Ve výsledku hledám jednak spolehlivou, přesnou a široce použitelnou metodu detekce separatrix těmito sondami, a jednak hlubší fyzikální vhled do problematiky transportu v okolí separatrix, který různá sondová měření pomohou odkrýt. Prezentace

11:00 Jakub Svoboda - Srovnávací analýza tomografických rekonstrukcí z různých diagnostik

• Přednáška je zaměřená na srovnávací analýzu tomografických rekonstrukcí tokamakového plazmatu z různych diagnostik. Nejprve je popsána motivace a základní vlastnoti používaného rekonstrukčního algoritmu. Dále navazuje popis jednotlivých mezikroků nutných pro vytvoření nástrojů pro srovnávací analýzu. Na závěr jsou prezentovány výsledky srovnávací analýzy provedené na datech z tokamaku JET. Prezentace

12:00 Jakub Veverka - Studium slitin na bázi tuhého roztoku W-Cr

• Slitiny na bázi tuhého roztoku W-Cr jsou v současné době studovány jako potenciální kandidáti pro materiály PFC. Příprava tuhého roztoku je ovšem velmi netriviální, neboť při teplotách pod cca 1500 °C se nachází v metastabilním stavu. Toho se dá dosáhnout přípravou pomocí metody SPS, která se vyznačuje velmi rychlým vzrůstem i poklesem teploty. Nicméně během této metody bylo zaznamenáno značné odlegování tuhého roztoku sahající do velké hloubky. V prezentaci je popisována příprava tuhého roztoku metodou SPS, dokumentován jeho rozpad za vysokých teplot (1000 °C), popsán mechanismus odlegování i zavedené protiopatření a prezentovány první pokusy o přípravu tuhého roztoku W-Cr pomocí jiných metod než SPS – RF plasma spraying a IJD. Prezentace

17:00 Pravesh Dhyani - Runaway electrons in tokamaks

• Runaway electrons in tokamaks, Toroidal electric field in tokamaks, Generation of runaway electrons, Radiation Generation Due to Energetic Particles, Measurement of runaways using scintillation material, An example of runaway measurements at GOLEM Prezentace

17:00 Jan Stöckel - Jak dosáhnout kvalitní výboj na tokamaku GOLEM

• Které parametry výboje je možné na tokamaku měnit, které změny vedou ke zlepšení udržení výboje Prezentace

20:00 Petr Kulhánek - Hledání hranic Vesmíru

• Život v pokřiveném světě, Kosmologický princip, Konečnost a hranice, Fotometrický paradox, Život v konečném vesmíru?, Modely vzniku vesmíru Prezentace

St 9. 1.

9:00 Matyáš Grof - Studium tepelných toků na divertor tokamaku COMPASS

• Infrakamera užívaná na tokamaku COMPASS prošla mnohými kalibracemi a bylo určeno prostorové rozlišení. Včetně prvních výsledků a hodnot tepelných toků. Pro ukázku jak v L-módu, tak i v H-módu. Společně i s výhledem do budoucna a zaměření další práce. Prezentace

9:30 Jana Brotánková - PlasmaLab@CTU – status a vývoj

• Plamalab@CTU je nově vznikající laboratoř pro zaměření Joint Degree fúze. Jeho budování začalo koncem roku 2017, do roku 2022 má plně fungovat v rámci nového zaměření. Bude to vzdělávací laboratoř v oboru fyziky horkého plazmatu a techniky fúze v kombinaci s rozvojem tokamaku GOLEM. Prezentace představí fázi, v jaké se laboratoř nachází, nastíní připravované úlohy a shrne pokroky, kterých bylo dosaženo. Prezentace

10:00 Jaroslav Krbec - Plasma rotation measurement using Li-BES

• The present status of diagnostics for plasma rotation measurement was presented. The cross-phase and cross-correlation method was used for calculation of poloidal velocity. The future modifications of diagnostics were proposed. Prezentace

11:00 Lubomír Hudec - Fluid modeling of laser interaction with porous materials

• Numerical modeling of porous materials and its interaction with intense laser radiation presents a serious challenge due to high contrast in density between the pores and the solid foam elements, complicated geometrical shape and spatial scale difference of the foam microstructure. Attempts to model porous material as a homogeneous/uniform material with equivalent mean density led to a significant overestimation of the hydrothermal wave propagation speed. To obtain the correct results from hydrodynamic simulations, foam microstructure must be taken into account and a more sophisticated model for laser interaction with foam solid elements is required. For this purpose, a multiscale model, using two spatial scales simultaneously to model laser-foam interaction, was developed. In the presentation, we discuss our contribution to the PALE2 hydrodynamic code and we describe the changes made to the multiscale foam model, that were required to use it in 2D cylindrical symmetry. Prezentace

12:00 Valeria Istokskaia - Proposal of a detector for studying high-energy photons generated during laser-plasma interaction

• The work aims to propose a new type of gamma detector for upcoming experiments in the frame of ELI Beamlines project. Since lasers with ultra-high peak powers and intensities (more than 1021 W/cm2 ) will be available at ELI Beamlines, extremely intense and short high-energy photon bursts (up to 50 MeV) will be emitted during the laser-matter interaction. The currently used diagnostics is not suitable for spectroscopy of such radiation, therefore a novel online detector, an electromagnetic calorimeter, is being developed. Ideally, such detector should be capable to estimate the temperature of the generated photons. The presentation describes the simulations that were performed employing the Monte Carlo FLUKA code to design the calorimeter and the developed technique for the signal reconstruction. Prezentace

17:00 Ondřej Ficker - Runaway electron beams: energy and decay

• Energii ubíhajících elektronů v tokamaku je možno přibližně odvodit z vlastností jejich záření - brzdného záření při interakci s stěnou tokamaku nebo synchrotronového záření při pohybu v magnetickém poli tokamaku. Příspěvek shrnuje aplikaci modelu synchrotroního záření na tokamaku JET a měření záření ubíhajících elektronů na tokamaku COMPASS. Dále popisuje problémy zpětné vazby při stabilizaci radiální polohy svazku a aplikaci tomografie při výpočet vyzářeného výzářeného výkonu při interakci svazku s plynem a postupném rozpadu jeho proudu. Prezentace

19:00 Jaroslav Čeřovský - Upcoming studies of runaway electrons at the COMPASS tokamak

• Upcoming studies of runaway electrons at the COMPASS tokamak Prezentace

20:30 Juan Ignacio Monge Colepicolo - Costa Rica Plasma Laboratory for Fusion Energy and Applications

• About a student-focused laboratory located inside the main campus of the Costa Rica Institute of Technology Prezentace

Čt 10. 1.

9:00 Miroslav Šos - Tokamak edge plasma stability analysis using Thomson scattering measurements

• Tokamak is one of possible concepts for plasma confinement, which aim to operational thermonuclear fusion power plant in the future. High confinement mode (H-mode) is the most promising operational regime for the tokamak, when an edge plasma transport barrier, called “pedestal”, appears. When the pedestal is present, energy confinement increases significantly by means of particle and heat transport suppression from the plasma core. To understand H-modes experiments properly, studying of the pedestal physics is crucial. Investigation of the edge plasma MHD (magneto-hydrodynamic) stability provides insight to the behaviour of phenomena occurring in the pedestal region. Peeling-ballooning mode can be used to describe edge MHD stability, which is possible ELM (edge localised mode) instability generation mechanism. Position on the peeling-ballooning diagram can be determined using MHD stability codes. New Python code ESSIVE, which serves as a wrapper for standard routines for MHD stability analysis, equilibrium code HELENA and stability codes ELITE or MISHKA, ofiers more user friendly environment and enables implementation of possible upgrades and additional functionalities. Using this code the efiect of tailoring of the ion temperature profile and toroidal plasma rotation on the pedestal stability boundary will be explored. Prezentace

10:00 Anna Machková - Non-thermal plasma treatment of oncological lesions

• Plasma medicine, including the medical use of plasma, is a fast-growing discipline which has appeared in mid-1990s and is potentially novel therapeutic modality. It is interdisciplinary field of research requiring close collaboration between physicists, engineers, biologists, biochemists, and medical experts. It was recently demonstrated that plasma has sterilizing, blood-coagulation, tissue regenerating and anti-inflammatory effects. There are also studies on plasma induced apoptotic and proliferation-inhibitory effect on cancer cells, clarified so far, the possibility of cancer plasma therapy application in the future, and problems to be solved. It appears that the key roles in plasmacell and plasma-tissue interactions are played by plasma-generated reactive oxygen species and nitrogen species (RONS). The low temperature plasma also shows the selective effect in toxicity towards cancer and healthy cells, which is essential requirement for possible clinical use of this procedure. Although many studies has been performed in this field of knowledge and our understanding of the fundamental mechanisms playing important roles in the interaction between low temperature plasma and biological cells and tissues has greatly expanded, much remains to be done to get a through and detailed picture of all the physical and biochemical processes that enter into play. In the presentation I would like to talk about my literary research in the field of influence of nonthermal (nonequilibrium, atmospheric pressure) plasma and plasma treated solutions on wound healing, cancer treatment, etc. My own research should then include at first in vitro experiments of plasma treatment of microbial samples corresponding to microbial settlements of oncological lesions and secondly the planing of clinical study for plasma treatment of oncological lesions. Prezentace

11:00 Anna Křivková - Výzkum prvkového složení meziplanetární hmoty

• Úvod prezentace tvoří seznámení s hlavními důvody, které vedou k výzkumu prvkového složení meziplanetární hmoty. Dále je pak ukázán sestavený kvalitativní atlas nízce rozlišených LIBS spekter minerálů, které jsou relevantní pro popis spekter meteorů z hlediska jejich prvkového složení. Na závěr je představen výzkumný úkol, který je zaměřen na výkonové lasery ve výzkumu meziplanetární hmoty a jejich aplikace v kosmonautice a astronomii. Prezentace

12:00 Ondřej Kudláček - Plasma control challenge: disruption avoidance

• One of the major showstoppers on the way towards tokamak fusion power plant are events called disruptions. Disruption is a sudden termination of the tokamak discharge (within a few ms) caused by failure of the tokamak control system or physics limit violation. In bigger machines that will be built in future, the mechanical and thermal effects of disruptions are expected to be so severe that these events are unacceptable. At the same time, it will not be acceptable to stop the tokamak discharge unless absolutely necessary. On the top of that, the future fusion reactor will have to operate much closer to both technical and physics limits than present day devices. Presently, most of the research effort is focused on detection of incoming disruption and mitigation of disruption consequences. Even though this research is vital for future big machines, it is not sufficient by itself for high performance and at the same time disruption free operation required by a fusion power plant. One of the critical parts of the system for disruption avoidance strategies is an actuator management, which would dynamically relocate the most convenient actuators to the tasks of the highest importance. This talk will describe the development of the actuator management on ASDEX-Upgrade towards ITER and beyond. Presentace

19:00 Ondřej Grover - Statisticky konzistentní profily Reynoldsova napětí

• Reynoldsovo napeti je jedna z klicovych velicin pro charakterizaci turbulenci generovanych zonalnich toku, ktere v prednich modelech predstavuji jednu z hlavnich komponent dulezitych pro prechod do rezimu se zvysenym udrzenim energie, ktery je klicovy pro dosazeni desetinasobneho energetickeho zisku v budovanem tokamaku ITER. Prezentace se podrobneji zameruje na statisticke zpracovani radialnich profilu Reynoldsova napeti pomoci metod bootstrap a kernel regression. Presentace

20:30 Vítek Kříha - Plazma a medicína

• Plazmové technologie a jejich užití v medicíně se zaměřením na onkologii

Pá 11. 1.

9:00 Ondřej Grover - web, diskuse nad možnostmi zlepšení výuky, presentace práce zaměření FTTF

10:30 Vojtěch Svoboda - Shrnutí dosavadních výsledků a diskuse k dalšímu pokračování studentských vědeckých konferencí.

11:00 Zakončení konference