Studie av magnetohydrodynamiska moder i fusionsplasma med ledande skal

Vid Alfvénlaboratoriet på KTH bedrivs grundläggande forskning inom området fusionsenergi i en större experimentanläggning kallad EXTRAP T2R. Vid denna anläggning görs försök med magnetisk inneslutning av fusionsplasma enligt Reversed-Field Pinch principen. EXTRAP T2R är ett prioriterat projekt i det europeiska fusionsforskningsprogrammet. Arbetet bedrivs i projektgrupper där forskare, doktorander och examensarbetare samarbetar i en stimulerande, internationell forskningsmiljö.

Examensarbetet innebär att undersöka magnetohydrodynamiska (MHD) instabiliteter i fusionsplasma m hj a mätningar med magnetdiagnostik vid EXTRAP T2R och genom numeriska magnetfältberäkningar. I syfte att undertrycka magnetohydrodynamiska instabila egensvängningar (moder) som kan uppkomma i det heta fusionplasmat omges det ringformade plasmat av ett elektriskt ledande skal. När det strömförande plasmat deformeras p g a egensvängningen induceras elektriska ytströmmar i metallen som motverkar plasmats rörelse, d v s skalet verkar stabiliserande på plasmat. Examensarbetet innebär att utifrån en modell av plasmats deformation som fås från experimentella mätningar göra en numerisk elektromagnetisk fältberäkning för att bestämma strömbanorna i skalet. Målsättningen är att studera inverkan av diskontinuiteter i skalet, d v s diagnostikportar och vertikala eller horizontella slitsar, och att jämföra resultaten med aktuella mätningar vid EXTRAP T2R. Då en realistisk modell som tar hänsyn till skalets geometri är en förutsättning, görs den elektromagnetiska fältberäkningen med det FEM baserade analysprogrammet OPERA-3D som är ett generellt verktyg för fältberäkningar.