Computer study of probe diagnostics in high-temperature plasma

Abstract

Název práce: Počítačové studium sondové diagnostiky vysokoteplotního plazmatu Autor: Jan Lachnitt Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí diplomové práce: prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Tato práce je věnována částicovému počítačovému modelování interakce plazmatu, speciálně okrajového vysokoteplotního, s vnořenou pevnou látkou, speciálně sondou. Nejprve byla porovnána rychlost a přesnost několika algoritmů výpočtu elektrostatické síly, z nichž jeden byl nově navržen. Dále byl vytvořen dvourozměrný model interakce bezesrážkového plazmatu se sondou. Tento model byl aplikován na experimentální data z tokamaku CASTOR. Hlavním bodem je vytvoření plně trojrozměrného částicového modelu. Tento model byl testován z hlediska přesnosti i rychlosti a byl také paralelizován pro větší efektivitu. Klíčová slova: plazma, sondová diagnostika, počítačová fyzika, částicové modelováníTitle: Computational study of probe diagnostics in high-temperature plasma Author: Jan Lachnitt Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor: prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc., Department of Surface and Plasma Science Abstract: This work is concerned to the particle computer modelling of the interaction of plasma, especially edge plasma, with immersed solids, especially probes. First, the speed and accuracy of several algorithms of the electrostatic force calculation were compared. One of the algorithms has been newly proposed. Then, a two-dimensional model of the interaction of collision-less plasma with a probe was created. This model has been applied to experimental data from CASTOR tokamak. The crucial point of this work is the creation of a fully three-dimensional particle model. This model has been tested for accuracy and speed and has been parallelized for higher efficiency. Keywords: plasma, probe diagnostics, computational physics, particle modellingDepartment of Surface and Plasma ScienceKatedra fyziky povrchů a plazmatuFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult