Fúziós Plazmafizika Laboratórium

Megbízott vezető:

 Zoletnik Sándor

 e-mail: zoletnik.sandor@energia.mta.hu

Tel: (36 1) 3922753 

 

A Plazmafizikai Laboratórium kutatási területe a fúziós plazmafizika, ami a magfúzión alapuló energiatermelés megvalósítását tűzte ki célul. A laboratórium méréstechnikai (plazmadiagnosztikai) módszereket fejleszt, diagnosztikai berendezéseket tervez és épít, méréseket végez és dolgoz fel a világ nagy magfúziós kísérleti berendezésein.  A mérésekkel különböző plazmafizikai jelenségeket vizsgál, amelyek nagymértékben befolyásolják a jövőbeli magfúziós erőművek megvalósíthatóságát és gazdaságosságát. A laboratórium profilja leginkább két kísérleti technika köré szerveződik, amikhez megteremtette szükséges technológiai hátteret; ezek a video diagnosztika és a nyalábemissziós spektroszkópia.

A video diagnosztikai mérések egyik célja gyorsan zajló folyamatok mérése ultragyors (akár több 100 000 kép/s) kamerák segítségével. Ilyenek a plazmába lőtt szilárd anyagdarabok (pelletek) párolgása, instabilitások vizsgálata. A másik fontos alkalmazási terület a plazma áttekintő képének rögzítése több kamerával. A laboratórium dolgozói fejlesztették az EDICAM kamerarendszert, amely áttekintő képek készítésével párhuzamosan képes kisebb tartományokat ultragyors sebességgel vizsgálni és a kapott információk alapján egyszerű döntéseket hozni. Egy 8 kamerából álló EDICAM rendszer a Wendelstein 7-X sztellarátor alapvető diagnosztikája és ilyen kamera végzi majd az első méréseket az EU-Japán JT-60SA tokamakon is.

A nyalábemissziós spektroszkópiai mérés során valamilyen gyorsított atomnyalábot lőnek a plazmába, és a plazmagerjesztés által kibocsátott fényt érzékeny optikai megfigyelőrendszerrel mérik.  A fény gyors (mikroszekundum skálájú) változásaiból a plazma sűrűségingadozásaira és ezen keresztül a plazmában zajló turbulenciára lehet következtetni, ami a legfontosabb tényező a plazma összetartásában. A laboratóriumban saját alkáli (Lítium, Nátrium, Rubidium, Cézium) atomnyaláb gyorsítót fejlesztettek, melyeket több nagy fúziós berendezésen üzemeltetnek és rutinszerűen használnak a plazma szélén a sűrűség és turbulencia mérésére. A plazma belső rétegeinek vizsgálatára az azt fűtő hidrogén atomnyalábok fényét használják. Az adatok feldolgozására saját fejlesztésű speciális programcsomagokat és algoritmusokat használnak.

A Plazmafizikai Laboratórium részt vesz az alábbi berendezéseknél folyó kutatásokban:

JET, MAST-Upgrade (Egyesült Királyság), ASDEX Upgrade, Wendelstein 7-X (Németország), COMPASS (Csehország), KSTAR (Dél-Korea), EAST (Kína), JT-60SA (Japán). A munka túlnyomó többsége az Eurofusion konzorcium keretében az Európai Unió támogatásával zajlik. A magyar fúziós kutatásokról a magfuzio.hu oldalon találhatók részletesebb információk.

A laboratórium munkatársai