Lokális plazma-fal kölcsönhatások észlelése Edicam kamerarendszer adataiban Fizika, Földtudományok és Matematika

35 OTDK, Fizika, Földtudományok és Matematika Szekció, Plazmafizika Tagozat.

Lokális plazma-fal kölcsönhatások észlelése Edicam kamerarendszer adataiban

Hallgató: Szűcs Máté
Szak: Fizika, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Eötvös Loránd Tudományegyetem, Kar: Természettudományi Kar

Témavazető: Szepesi Tamás - tudományos főmunkatárs, N N Energiatudományi Kutatóközpont

A Napunkban végbemenő fúziós folyamatoknak köszönhetően van élet a Földön. Az emberekben több, mint fél évszázada ötlött fel a gondolat, hogy a Napban lejátszódó folyamatot a Földön végrehajtva fel lehetne használni közvetlen energiatermelésre. Hogy eljussunk a jól működő fúziós reaktorokig, nagyon fontos a berendezés védelme. Ha az megrongálódik, akkor súlyos anyagi károk keletkeznek, melyek javítása időigényes nukleáris környezetben és ezalatt nem történne áramtermelés.
Ilyen károsító jelenségek lehetnek a lokális plazma-fal kölcsönhatások (hotspotok).

A két legfejlettebb fajtája a mágneses összetartású fúziós berendezéseknek a tokamak és a sztellarátor. A németországi Wendelstein 7-X-et a sztellarátor koncepció egyik főpróbájának is nevezhetjük, hiszen ez az eddigi legnagyobb és legambíciózusabb ilyen berendezés, ami valaha épült. Munkám során kifejlesztettem egy algoritmust, amely képes érzékelni e sztellarátornak a videodiagnosztikájául szolgáló EDICAM kamerarendszer képeiben a lokális hotspotokat. Az algoritmus 97\%-os szenzitivitást ért el és a lokálisan kialakult hotspotoknak csak körülbelül 3\%-át tévesztette el a tesztelés során. A kimenetül szolgáló három grafikon segítségével időben végigkövethetjük a plazmakisülések (lövések) adott területén esetleg fellépő hotspotok intenzitását, méretét és lecsengését, valamint akár az úgynevezett midplane manipulátor (MPM) helyzetét is. Az algoritmus jelentősen megkönnyíti a lövések utólagos kiértékelését, az általa nyert adatokat már használják a Wendelstein 7-X német munkatársai is.

A dolgozat második részében bemutatom egy univerzális hotspot kereső algoritmus első változatát és technikai hátterét. Ha ez az algoritmus megvalósul, akkor képes lesz a kamera képének egészén valós időben hotspotokat észlelni, meghatározni a helyüket, egyéb tulajdonságait és ezeket jelezni a fúziós berendezés operátorának.