Egyedülálló diagnosztika fejlesztés az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban

Egyedülálló diagnosztika fejlesztés az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban

Az atomnyaláb szonda (atomic beam probe – ABP) az atomnyaláb diagnosztika egy egyedülálló kiterjesztése, jelenleg is fejlesztés alatt áll az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban. Az atomnyaláb diagnosztikáról és az azt fejlesztő Nyalábemissziós Spektroszkópia csoport munkájáról részletesen a Wigner FK oldalán olvashatnak, egy kis emlékeztetőül: az atomnyaláb diagnosztika egy olyan speciális plazma diagnosztika, mellyel a plazma szélének a sűrűsége mérhető. Működésének a lényege a következő: előállítunk egy gyorsított ion nyalábot, azt nátrium gőzben semlegesítjük, és az így keletkezett semleges nyaláb, amelyre már nem hat a berendezés erős mágneses tere, belőhető a plazmába. A nyaláb atomjai a plazmába érve gerjesztődnek a plazma részecskéivel való ütközés során, majd egy foton kibocsájtása mellett legerjesztődnek, azaz a nyaláb világít. Ezt a fény kibocsájtást követjük nagy sebességű, nagy érzékenységű kamerákkal, és próbálunk meg a plazma szélének tulajdonságaira következtetni.

Az atomnyaláb szonda mérésnél egy másik, a világítással párhuzamosan zajlódó jelenséget használunk ki. A nyaláb atomjai a plazmával való ütközések hatására ionizálódnak is, azaz elvesztik az elektronjukat. Az ionokra viszont már hat a mágneses tér, így azok kitérnek a nyalábból, és egy görbe pálya mentén haladva csapódnak a berendezés falába. A becsapódó ionok térbeli eloszlása az ionizáció helyén lévő mágneses térről hordoz fontos információt. Az ottani mágneses tér pedig nem mástól, mint a plazma szélén folyó áramoktól függ, azok mérése pedig más módon nem lehetséges, ezért az atomnyaláb szonda egy egyedülálló diagnosztika lesz a maga nemében.

A cél tehát a plazma áram eloszlásának és annak gyors változásainak a mérése, ami a nyalábból kilépő ionok térbeli eloszlásának mérésével lehetséges. Az MTA Wigner FK csapata egy speciális detektor fejet és egy mérő rendszert épített erre a célra, jelenleg a végleges detektor fej labor tesztelése folyik, illetve hamarosan beépítésre kerül a COMPASS tokamak berendezésbe, az első eredmények januárban várhatóak.