Študij obrnjenega plazemskega plašča z enodimenzionalnim kinetičnim modelom in simulacijami delec v celiciBAJT, KRIŠTOF (Avtor) Gyergyek, Tomaž (Mentor) Kovačič, Jernej (Komentor) plazmatokamakdivertorobrnjeni plaščkinetični modeldelčne simulacijeKadar je elektroda potopljena v plinsko plazmo in odklopljena od zunanjega vezja, se praviloma nabije na potencial, ki je negativen glede na potencial plazme. Pravimo mu potencial lebdenja elektrode. Pred elektrodo se formira tanko območje, kjer obstaja presežek pozitivnega naboja. Večji del padca potenciala med plazmo in elektrodo je lokaliziran na to območje, ki mu pravimo plazemski plašč. Če elektroda iz kakršnegakoli razloga emitira elektrone, potencial lebdenja narašča in se približuje plazemskemu potencialu. Ob zares veliki elektronski emisiji, naj bi potencial lebdenja postal celo pozitiven glede na plazemski potencial - prišlo naj bi do pojava obrnjenega plašča. Jasnih eksperimentalnih potrditev tega pojava doslej še ni bilo dosti, razen redkih poročil, da so opazili potencial lebdenja emisijske sonde, ki je bil višji od plazemskega potenciala. Domnevamo pa, da bo v divertorjih velikih tokamakov - na primer ITER - energijski tok na steno tako velik, da bo stena močno emitiralal elektrone in da bo prišlo tudi do pojava obrnjenega plašča, zato je modeliranje in računalniško simuliranje tega pojava zelo pomembno. Ta vrsta reaktorjev bo namreč uporabljena v fuzijskih elektrarnah prihodnosti. V tem delu obravnavamo enodimenzionalni kinetični model obrnjenega plašča v plazemski diodi. Izhajamo iz prepdostavke, da je profil potenciala monoton, porazdelitvene funkcije ionov in elektronov pa so zaradi tega rezane Maxwellove. Z modelom smo naredili spekter izračunov in napovedi modela prvič kvantitativno primerjali z rezultati delčnih simulacij. Za te simulacije smo uporabili Berkeleysko kodo XPDP1. V začetku so na kratko opisani bistveni osnovni pojmi, ki jih uporabljamo pri opisovanju plinske plazme. Nadalje so podrobneje predstavljene delčne simulacije plazme in njihova izvedba s pomočjo programa XPDP1. Sledi izpeljava kinetičnega modela obrnjenega plašča in izračuna njegovih rezultatov. Na koncu so primerjani rezultati obeh pristopov, ki potrjujejo predpostavke izpeljave fizikalnega modela, hkrati pa pokažejo odlično ujemanje rezultatov obeh pristopov pri določanju potenciala in električnega polja v sistemu z obrnjenim plaščem.20212021-03-24 14:15:00Magistrsko delo/naloga125552VisID: 53401sl