Wieder Eurofusion Grants für junge E2M-Wissenschaftler  

Schon mehrmals ist es jungen E2M-Wissenschaftlern gelungen, EUROFusion-finanzierte Stipendien, sogenannte “researcher grants” zu erhalten. Über solche Erfolge konnten wir schon in den Jahren 2017 und 2015 berichten. Diesmal gelang dieser Erfolg Anna Medvedeva und Marco Cavedon. Die folgenden kurzen Texte sollen über Ihre Vorhaben informieren:

Anna Medvedeva:
Dynamik turbulenter Strukturen

Der Plasmaeinschluss in einem Tokamak ist durch Turbulenz begrenzt. Eine große Herausforderung für die Wissenschaft besteht darin, die Dynamik der turbulenten Strukturen und deren Einfluss auf den Plasmaeinschluss  besser zu verstehen.  

Die Selbstorganisation der Turbulenz spielt dabei eine zentrale Rolle und führt auch zur Bildung von Transportbarrieren wie in der H-Mode. Das elektrische Feld erzeugt das Strömungsmuster;  die Turbulenz erzeugt elektrische Felder und wird bei diesem Prozess reguliert. Im Verlauf dieser Dynamik treten transiente oder dauerhafte Strukturen auf. Die dabei auftretenden Phänomene werden als "Zonalströmungen“, "Lawinen" oder "Treppen" bezeichnet.

Das Projekt ist auf die experimentelle Suche und das Verständnis von Strömungen und Lawinen und deren Einfluss auf den turbulenten Transport sowie auf den L-H-Übergang ausgerichtet. Zu diesem Zweck sollen die Möglichkeiten eines hochauflösenden ultraschnellen Reflektometers genutzt werden. In Zusammenarbeit mit CEA, Caderache, sollen Signaturen von turbulenten Treppen in der bestehenden Datenbank von ASDEX Upgrade und in Zukunft  in WEST untersucht werden.

Marco Cavedon:
Untersuchungen zum Verständnis des L-H-Übergangs

Das vielversprechendste Szenario, zukünftige Fusionsreaktoren wie ITER zu betreiben, ist die sogenannte H-Mode (vom Englischen high confinement mode), welche im Jahr 1982 an ASDEX entdeckt worden ist. Im Vergleich zur L-Mode (low confinement mode) zeichnet sie sich durch die Bildung einer Transportbarriere am Plasmarand aus, welche zu einem erhöhten Teilchen- und Wärmeeinschluss führt, und zukünftige Fusionsreaktoren effizienter und damit wirtschaftlicher macht.


Obwohl schon seit mehr als 30 Jahren weltweit an der Physik des L-H-Übergangs geforscht wird, ist unser bisheriges Verständnis dieses Phänomens nicht ausreichend um zuverlässig Vorhersagen zu treffen, wann genau die H-Mode einsetzt. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts ist eine neue Diagnostik in ASDEX Upgrade eingebaut worden, die es ermöglicht, die ExB-Geschwindigkeit (vExB) am Plasmarand und in der Abschälschicht zu messen. Laut Vorhersagen ist  vExB für die Turbulenzunterdrückung am Plasmarand verantwortlich, was zum Entstehen der Transportbarriere führt. Die neue Diagnostik ermöglicht es, neue Einsichten in die Physik des L-H-Übergangs zu erlangen und unbeantwortete Fragen anzugehen, die für das Design zukünftiger Fusionsreaktoren wesentlich sind.

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