Studies of tokamak edge plasma and its interaction with the first wall

Abstract

Title: Studies of tokamak edge plasma and its interaction with the first wall Author: Michael Komm Department: Department of Surface and Plasma Science Thesis director: doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr. KFPP Thesis supervisor: Dr. Renaud Dejarnac, IPP CAS CR Abstract: This work presents results of simulations of nuclear fusion related problems, using both 2D PIC code (SPICE2) and full 3D code (SPICE3). The simulations allowed us to predict particle and heat loads coming from plasma onto the divertor tiles, which is a key problem for the next-step de- vices. The results of simulations contributed to the research of fuel retention in the gaps between divertor tiles. We we also able to explain the behaviour of the Katsumata probe and verify the validity of its measurements. Keywords: Tokamak, PIC, divertor, tritium, Katsumata

Název práce: Studium okrajového plazmatu Tokamaku a jeho interakce s první stěnou Autor: Michael Komm Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí disertační práce: doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr. KFPP Konzultant: Dr. Renaud Dejarnac, IPP CAS CR Abstrakt: Tato práce představuje výsledky simulací zameřených na prob- lematiku jaderné fúze za použití Particle-in-Cell kódů SPICE2 a SPICE3. Díky těmto simulacím jsme byli schopni předpovědět toky tepla dopadající z plazmatu na desky divertoru, což je jeden z klíčových problémů budoucích fúzních zařízení. Výsledky simulací také přispěly k pochopení procesu zadržování tritia ve štěrbinách mezi deskami divertoru. Dále jsme byli schopni vysvětlit princip fungování Katsumata sondy. Klíčová slova: Tokamak, PIC, divertor, tritium, Katsumata