Revision 0ab53102c02cd5c97fc58c71489748c2546cd368 (click the page title to view the current version)
Changes from beginning to 0ab53102c02cd5c97fc58c71489748c2546cd368
---
format:markdown
...
#**Vplyv orientácie toroidálneho elektrického a magnetického poľa na prieraz výboja v tokamaku GOLEM**
##**Motivácia**
Fyzikálne vplyvy na úvodnú fázu výboja v tokamaku ( start-up phase ) sú nezanedbateľnou súčasťou pri každom výboji. Určenie pôvodu týchto vplyvov je preto dôležitou súčasťou tokamakového výskumu.
##**Rešerš vol. 1**
###_**Svet**_###
Výsledky svetovej rešerše v spomínanej oblasti boli neúspešné. Literatúra pre danú problematiku je náročne vyhladateľná. Z tohto dôvodu som sa pokúsil spraviť lokálnu rešerš na tokamaku GOLEM.
###_**GOLEM**_###
Výsledky rešerše pre tokamak GOLEM boli úspešnejšie. Pomocou [literatúry](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/index#referencie) s danou problematikou bolo možné jasne stanoviť experimentálny postup a usporiadanie.
##**Teória**
V tejto časti sa budeme zaoberať technickou a fyzikálnou stránkou počiatočnej fázy výboja na tokamaku, tj. fázou medzi prázdnou zavzdušnenou komorou tokamaku a fázou prebiehajúceho výboja na tokamaku.
Fyzikálny popis generácie plazmového výboja v tokamaku bude lepšie podložený jeho technickým aspektom, preto bude vhodné začať náš popis práve touto technickou stránkou.
###_**Technický popis**_###
Pre úspešné docielenie výboja v tokamaku je potrebné zavzdušnenú komoru odvzdušniť pomocou vákouvých púmp.
* **Dosiahnutie vákua v komore : $p = 10^{-4} - 10^{-3} Pa$ **
Druhou fázou tohto procesu je vyhriatie komory a vykonanie tlecieho výboja v komore tokamaku s cieľom vyčistenia povrchov komory od nečistôt.
* **Vyhriatie komory na 150-250°C **
Ďalšou fázou tohto procesu je napustenie pracovného plynu, ktorým je poväčšine molekulárny vodík. Problematickou otázkou však môže byť tlak pracovného plynu. Požadovaná počiatočná hustota plazmy na tokamakoch je približne $10^{18} - 10^{19} m^{-3}$, s týmto zámerom musíme prispôsobiť aj počiatočný tlak pracovného plynu.
* **Počiatočný tlak pracovného plynu : $p \sim 0.02 - 0. 2 Pa$ **
Potrebnou súčasťou pre prieraz výboja na tokamaku je vytvorenie prvotných elektrónov v objeme komory, ktoré vplyvom zrážok s molekulami pracovného plynu spôsobujú ich ionizáciu a generáciu ďalších elektrónov ( elektrónových lavín ). S týmto zámerom je potrebné spustiť tzv. predionizáciu, ktorá vytvorí generáciu primárnych elektrónov.
* **Spustenie konkrétneho typu predionizácie : termoemisná predionizácia, UV lampa, kozmické žiarenie....**
Ďalšou nevyhnutnou súčasťou výboja na tokamaku je vytvorenie toroidálneho magnetického poľa. Toroidálne magnetické pole sa vytvára zapojením nabitého kondenzátora s danou kapacitou do obvodu s toroidálnym vinutím.
* **Nabitie kondezátorov pre toroidálne vinutie na požadovanú hodnotu napätia**
Analogický procesom bude generácia toroidálneho elektrického poľa, ktoré bude urýchľovať elektróny v komore tokamaku a následne vytvárať spomínané elektrónové lavíny. S týmto zámerom sú zapojené kondenzátory do primárneho vinutia transformátora tokamaku, ktoré sú zapojené s konkrétnou zadanou hodnotou časového oneskorenia.
* **Nabitie kondenzátorov pre premárne vinutia tranformátora tokamaku na požadovanú hodnotu napätia**
Spomínaný proces vytvorenia prostredia pre prieraz výboja na tokamaku bol zhrnutý v spomínaných bodoch, ktoré priebiehajú chronologicky. Teraz nás však bude zaujímať fyzikálne pozadie vytvorenia výboja a konkrétne spomínaná „start – up“ fáza výboja.
###_**Fyzikálny popis**_###
Z fyzikálneho hľadiska môžme počiatočnú fázu výboja na tokamaku rozdeliť do dvoch základných fáz. Prvou fázou je tzv. lavínová fáza výboja („Avalanche phase“) a druhou fázou tzv. Coulombická fáza („Coulombic phase“). Charakter oboch fáz je vyjadrený v nasledovných bodoch.
* **Lavínová fáza** - stupeň ionizácie plazmy je veľmi nízky, zrážky s elektrónov s neutrálnymi molekulami pracovného plynu prevládajú, prúd v plazme je nízky, rotačná transformácia v plazme je zanedbateľná.
* **Coulombická fáza** – prevažujú zrážky elektrónov s nabitými časticami, prúd v plazme je dostatočne vysoký, začína sa formovať rotačná transformácia.
Prechodový stav medzi jednotlivými fázami nastáva približne pri 5% ionizácii plazmy, keď elektrónová teplota má hodnotu približne 5 eV.
Pri lavínovej fáze výboja je potrebné istým spôsobom kvantifikovať charakter nárastu elektrónových lavín. Pravdepodobnosť že dôjde k ionizácií vodíkového atómu zrážkou s elektrónom, ktorý prešiel jednotkovú dráhu vplyvom urýchlenia toroidálnym elektrickým poľom $E$ v pracovnom plyne s tlakom $p_0$, je možné vyjadriť pomocou prvého Townsendovho koeficientu $\alpha$.
$$ \alpha = A* p_0* exp(\frac{-B p_0}{E}),\quad A = 3.75,\quad B = 99,\quad p0[Pa],\quad E[\frac{V}{m}]$$
Driftová rýchlosť elektrónov $v_D$ v pracovnom plyne urýchlených elektrickým poľom je vyjadrená pomocou vzťahu.
$$ v_D = 6.9* 10^4* \sqrt{\frac{E}{p_0}},\quad p0[Pa],\quad E[\frac{V}{m}]$$
Charakter časového vývoja koncentrácie elektrónov počas takto modelovanej lavínovej fázy má teda typický exponenciálny charakter:
$$ n(t) = n_0\ exp(\alpha * v_D * t)$$
Tento model však nevyjadruje dokonale prostredie v tokamaku, nakoľko elektróny sa vplyvom rôznych procesov strácajú z priestoru plazmy. Dôvod je jednoduchý, spolu s toroidálnym magnetickým poľom, ktoré by za normálnych okolností udržovalo elektróny vo vymedzenom priestore, sa vyskytuje v plazme aj poruchové rozptylové magnetické pole ktoré je kolmé na pôvodné toroidálne magnetické pole. Z tohto dôvodu sú elektróny vynášané aj mimo plazmatický priestor na komoru tokamaku z dôvodu interakcie s rozptylovým poľom .
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/stray_field.PNG" align="center" width="500"><figcaption>Obr. 1 Vplyv rozptylového magnetického poľa na lavínovú fázu výboja v tokamaku [[1]](http://documentslide.com/documents/plasma-start-up-in-tokamaks-winter-school-marianska-january-21-2010-jan.html)</figcaption>
$$\ $$
Vložením tzv. rozptylovej dĺžky $L_{Con}$( priemerná dráha, ktorú prejde elektrón od vzniku až k strateniu z komory tokamaku ) do spomínaného modelu vieme charakter časového priebehu koncentrácie elektrónov upraviť pomocou vzťahu :
$$ n(t) = n_0\ exp((\alpha - \frac{1}{L_{Con}}) * v_D * t)$$
Interpretácia tohto vzťahu je jednoduchá. V prípade, že je priemerná hodnota Townsendovho koeficientu vyššia ako prevrátená hodnota priemernej rozptylovej dĺžky, charakter priebehu elektrónových lavín je rastúci ( v opačnom prípade klesajúci ), a tým dôjde k nárastu elektrónových lavín a k následnému prierazu výboja v tokamaku.
Ako je však možné kvantifikovať časový priebeh elektrónovej koncentrácie na základe merateľných veličín? Z definície lavínovej fázy výboja vieme, že prevládajú zrážky elektrónov s neutrálnymi atómami a hlavnými pôvodcami elektrického prúdu sú práve elektróny preto je možné spraviť jednoduchú úvahu o vzťahu medzi elektrónovou koncentráciou a elektrickým prúdom tečúcim vo vznikajúcej plazme:
$$ I(t) = e*S*v_D(E,p_0)*n(t)$$
V tomto vzťahu vystupuje $e$ ako elementárny náboj, $S$ ako efektívna plocha pretekajúceho prúdu, $v_D$ ako driftová rýchlosť elektrónov a $n(t)$ ako elektrónová koncentrácia. Nakoľko hodnota driftovej rýchlosti sa v priebehu lavínovej fázy výboja udržuje na približne konštantnej hodnote, vieme prehlásiť, že vzťah medzi elektrónovou koncentráciou a elektrickým prúdom počas lavínovej fázy výboja je priamo úmerný:
$$ I(t) \approx n(t)$$
Tento vzťah nám umožňuje zistiť charakter rastu elektrónových lavín na základe určenia jednoducho merateľnej veličiny, elektrického prúdu.
Stále však ostáva otázkou vznik spomínaných rozptylových magnetických polí. Jeden z možných spôsobov vzniku týchto polí má pôvod v prúde tečúcom vákuovou komorou vytvoreného od toroidálneho elektrického poľa. Generácia tohto rozptylového poľa je naznačená na obrázku 2.
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/orient_stray_field.PNG" align="center" width="1000"><figcaption>Obr. 2 Generácia rozptylového poľa z elektrického prúdu tečúceho komorou tokamaku [[1]](http://documentslide.com/documents/plasma-start-up-in-tokamaks-winter-school-marianska-january-21-2010-jan.html)</figcaption>
$$\ $$
Z obrázku 2. vidíme, že lavým prierezom komory prechádza magnetické pole vytvorené prúdom tečúcim protiľahlou stranou komory ( resp. vytvorené rozptylové pole je superpozíciu magnetického poľa vygenerevaného od prúdu tečúceho celou komorou, vyplyvajúc z Biot – Savartovho zákona ) . Z tohto faktu jasne vyplýva, že **závisí aj na orientácií toroidálneho elektrického poľa**. Toto je však len jeden z možných spôsobov vytvorenia rozptylového poľa na tokamaku. Z dôsledkov nedokonalosti toroidálneho vinutia alebo asymetrie transformátorového jadra tokamaku môžu vznikať aj ďalšie rozptylové magnetické polia kolmé na pôvodné toroidálne magnetické pole.
Výsledná superpozícia roptylových magnetickéch polí má teda vplyv na trajektórie elektrónov a taktiež na výslednú rozplylovú dĺžku. Preto vzájomná orientácia toroidálneho magnetického a elektrického poľa má vplyv na lavínovú fázu výboja v tokamaku. Preto v tejto práci skúmať vplyv 4-roch základných orientácií toroidálneho elektrického a magnetického na hodnotu rozptylovej dĺžky. Schéma vzájomných orientácií polí pri pohľade na tokamak zvrchu je znázornená na obrázku (3.), pričom CW je označenie orientácie v smere hodinových ručičiek („clockwise“) a ACW je označenie orientácie v protismere hodinových ručičiek („anticlockwise“).
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/g13906.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr. 3. Schematické znázornenie orientácií toroidálneho elektrického a magnetického poľa pri pohľade na tokamak zhora.</figcaption>
$$\ $$
##**Experiment**##
###_**Experimentálne usporiadanie**_###
Na základe teoretickej časti vieme jasne určiť experimentálne usporiadanie pre získanie daných veličín. Pre určenie prvého Townsendovho koeficientu a driftovej rýchlosti elektrónov potrebujeme veličiny ako tlak pracovného plynu a hodnotu elektrického poľa v „start – up“ fáze výboja na tokamaku. Tlak pracovného plynu $p_0$ získame z priamym meraním pomocou tlakomeru v komore tokamaku. Hodnotu toroidálneho elektrického poľa $E$ získame z napätia na závit $U_{Loop}$, pričom $R$ je hlavný polomer torusu tokamaku:
$$E = \frac{U_{Loop}}{2\ \pi \ R}$$
Ďalšou veličinou je elektrický prúd, ktorého časový priebeh bude priamo vyšetrovaný. Priebeh elektrického prúdu získame integráciou napätia na Rogowského cievke $U_Rog$ vynásobenou vhodnou škálovacou konštantou. Samozrejme napätie na Rogowského cievke nezodpovedá len prúdu tečúcom v plazme, ale celkovému prúdu ktorý preteká slučkou Rogowského cievky. Preto treba spraviť korekciu pre určenie prúdu tečúceho plazmou podľa návodu v [prvotnom praktiku](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/KFpract/14/Basics/uloha13A.pdf).
Schéma experimentálneho usporiadania je znázornená na obrázku (4.).
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/g3020.png" align="center" width="700"><figcaption>Obr.4 Schéma experimentálneho usporiadania</figcaption>
$$\ $$
Všetky potrebné dáta (napätie na závit, tlak pracovného plynu, prúd v plazme) je možné dostať z [databázy tokamaku GOLEM](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/0/). Spomínaný postup je dôležitý z hľadiska pochopenia základnej diagnostiky potrebnej pre tento typ experimentu.
###_**Experimentálny postup**_###
Pri vykonávaní experimentu budeme predpokladať že dosiahnutie vákua v komore tokamaku a jej vyhriatie sú splnené body z [technického popisu](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/index#technický-popis) generácie výboja na tokamaku. Samozrejme pre potrebu dosiahnutia dobrých podmienok z hľadiska čistoty komory môžeme vykonať aj tieto dva body. Následne zvolíme hodnotu tlaku pracovného plynu v komore, typ predionizácie, hodnotu napätia na kondenzátoroch pre toroidálne elektrické a magnetické pole a čas oneskorenia medzi spustením toroidálneho magnetického poľa a toroidálneho eletrického poľa. V našom prípade je potrebné dodatočne zadať aj vzájomnú orientáciu elektrického a magnetického poľa, keď dôjde ku komutovaniu zapojenia kontaktov na kondezátoroch.
Po zadaní týchto parametrov je možné spustiť výboj na tokamaku. Tesne po výboji sú dáta zo základných diagnostík do pár minút uložené v [databáze tokamaku GOLEM](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/0/).
###_**Spracovanie dát**_###
Základnou vyšetrovanou veličinou bude už spomínaný elektrický prúd tečúci v plazme, nakoľko koncentrácia elektrónov a elektrický prúd v plazme sú v lavínovej fáze výboja úmerné veličiny.
Pre určenie charakteru nárastu elektrónových lavín potrebujeme priradiť časovej závislosti elektrického prúdu nejakú známu matematickú funkciu.
Vieme že v lavínovej fáze výboja je charakter nárastu elektrónových lavín exponenciálny, preto túto časovú oblasť budeme popisovať pomocou exponenciálnej funkcie. Časová závislosť vývoja prúdu v Coulombickej oblasti má však lineárny charakter a podľa týchto faktov definujeme aj matematickú funkciu, ktorej budeme priraďovať charakter časového vývoja prúdu.
* **Funkcia pre popis lavínovej fáze : $t< \tau$**
$$ f(t,A,t_0,L,\tau) = A*exp(\frac{t-t_0}{L})$$
* **Funkcia pre popis Coulombickej fáze : $t \ge \tau$**
$$ f(t,A,t_0,L,\tau) = A*exp(\frac{\tau-t_0}{L})*(\frac{t-\tau}{L}+1)$$
Táto funkcia bola definová spomínaným spôsobom, aby mala spojitú nultú a prvú parciálnu deriváciu podľa času $t$. V definovanej funkcii sa nachádzajú parametre ako $A$, hodnota prúdu v plazme v čase $t_0$, $t_0$ - tento parameter je definovaný nakoľko nie je možné presne určiť kedy lavínová fáza začala, preto je potrebné vložiť tento parameter umelo aby metóda najmenších štvorcov určila jeho najpravdepodobnejšiu hodnotu, $\tau$ – čas prelomu lavínovej fázy na Coulombickú fázu a parameter $L$, ktorý je parameter nášho hlavného záujmu, pretože priamo súvisí s hodnotou rozptylovej dĺžky $L_{Con}$:
$$ \frac{1}{L} = (\alpha - \frac{1}{L_{Con}})*v_D$$
$$L_{Con} = \frac{L \ v_D}{\alpha \ L \ v_D - 1}$$
Pričom $v_D$ je driftová rýchlosť elektrónov a $\alpha$ je prvý Townsendov koeficient, ktoré sú spomínané vo [fyzikálnom popise](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/index#fyzikálny-popis).
Fitovaním funkcie $f(t,A,t_0,L,\tau)$ metódou najmenších štvorcov cez časovú závislosť prúdu v plazme sme schopní určiť parametre $A,t_0,L,\tau$ . S týmto zámerom bol napísaný [skript](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/I_plasma_fit.py) pre fitovanie takto definovanej funkcie. Problematickou stránkou tejto fitovacej metódy je však odhad prvotných parametrov $A,t_0,L,\tau$, nakoľko metóda nemusí striktne skonvergovať do najideálnejšieho minima.
[I_plasma_fit.py](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/I_plasma_fit.py)
##**Rešerš vol. 2**
Pre stanovenie konkrétneho experimentu bolo potrebné nejakým spôsobom zreprodukovať meranie vykonané v minulosti. Prvoplánovo bol napísaný [skript](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/toroidal_field_polarity.py) pre prechádzanie databázy tokamaku GOLEM, ktorý zaraďoval výboje podľa orientácie toroidálnych polí a zároveň zisťoval či k prierazu došlo. Výrazné systematické meranie sa týmto nenašlo, až na jednu "session" pre výboje s číslami: [13616](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/13616//) - [13620](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/13620//). Zároveň sa ukázalo, že táto session bola vykonaná práve so zámerom štúdia [symetrií](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/Experiments/Symmetries/index) na tokamaku GOLEM.
[toroidal_field_polarity.py](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/toroidal_field_polarity.py)
Porovnania časových vyvojov napätí na závit sú vyobrazené na obrázku 5.
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/resers_uloop.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.5 Priebeh napätia na závit pre session:[13616](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/13616//) - [13620](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/13620//) </figcaption>
Pre výboje, ktoré prerazili plazmu sme spracovali dáta z prúdu plazmou a určili ich rozptylové dĺžky. Priebeh napätia na závit a start up fáza pre prúd s fitovanými funkciami sú vyobrazené na obrázku 6.
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/resers_fit_prud.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.6 Priebeh napätia na závit a prúdu s fitovanými funkciami pre session:[13619](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/13619//) - [13620](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/13620//) </figcaption>
$$ \ $$
**Najzaujímavejší poznatok tejto rešeršnej session je, že antiparalelné orientácie toroidálneho elektrického a magnetického poľa vytvárajú lepšie podmienky pre prieraz, na rozdiel od paralelných orientácií polí, pri ktorých nedochádza k prierazu vôbec.**
##**Session 1. - 16.6.2016: [21875](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21875//) - [21879](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21879//)**
Jediný racionálny plán pre prvú experimentálnu session preto pozostával z opätovného zreprodukovanie rešeršnej session. Parametre ( tlak pracovného plynu, napätia na kondenzátoroch) boli nastavené tak aby sa čo do najväčšej miery zhodovali s pôvodnou rešeršnou session. Bohužiaľ nemohla byť použitá mikrovlnná predionizácia a z dôvodu problémov s dierou v komore tokamaku, už tokamak nejavil rovnaké vlastnosti ako pri pôvodnej rešeršnej session, a preto aj čas oneskorenia zapojenia jednotlivých kondenzátorov musel byť kratší.
Porovnania časových vyvojov napätí na závit sú vyobrazené na obrázku 7.. Vidíme, že rešeršná session a jej reprodukovaná session majú kvalitatívne rovnaký charakter.
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session1_uloop.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.7 Priebeh napätia na závit pre session:[21875](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21875//) - [21879](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21879//)</figcaption>
Obdobne bolo zreprodukované spracovanie dát z prúdu plazmou a k nemu vyhodnotené rozptylové dĺžky. Fity prúdov počas start up fázy pre session :[21875](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21875//) - [21879](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21879//) je znázornená na obrázku 8..
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session1_fit_prud.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.8 Priebeh napätia na závit a prúdu s fitovanými funkciami pre session:[21875](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21875//) - [21879](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/21879//)</figcaption>
Z dôvodu zmeny parametrov medzi rešeršnou session a reprodukovanou session sa hodnoty rozptylových dĺžok líšia. Pravdepodobný hlavný dôvod je rozdiel v čase oneskorenia medzi toroidálnym elektrickým a magnetickým poľom. Toto podozrenie bolo hlavným hybateľom pre ďalšiu session, ktorá bola zameraná na scan casov oneskorenia medzi toroidálnym elektrickým a magnetickým poľom.
##**Session 2. - 30.6.2016: [22048](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/22048//) - [22139](http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/22139//)**
Scan bol vykonaný pre výboje s parametrami v session 1.. Čas oneskorenia medzi toroidálnymi poliami bol v rozmedzí $0 ms - 8 ms$.
**Opätovne ani jeden výboj s paralelnou orientáciou toroidálnych polí neprerazil plazmu.**
Z tohto dôvodu bolo možné vyhodnotiť rozptylové dĺžky iba pre výboje, ktorých vzájomná orientácia toroidálnych polí bola antiparalelná. Časové priebehy napätí na závit a elektrických prúdov v plazme sú znázornené na obrázkoch 9. a 10..
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_U.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.9.a Priebeh napätia na závit pre orientáciu polí $E: CW, B: ACW$ pre session2 </figcaption>
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_I.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.9.b Priebeh prúdov v plazme pre orientáciu polí $E: CW, B: ACW$ pre session2 </figcaption>
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_U_reversed.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.10.a Priebeh napätia na závit pre orientáciu polí $E: ACW, B: CW$ pre session2 </figcaption>
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_I_reversed.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.10.b Priebeh prúdov v plazme pre orientáciu polí $E: ACW, B: CW$ pre session2 </figcaption>
Všetkým priebehom prúdov bola v "start up" fáze nafitovaná funkcia definovaná v odseku o [spracovaní dát](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/index#spracovanie-dát). Grafy nafitovaných funkcií priebehov prúdov v plazme sú znázornené na obrázkoch 11. a 12..
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_fits.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.11 Priebeh prúdov v plazme a ich nafitované funkcie pre orientáciu polí $E: CW, B: ACW$ pre session2 </figcaption>
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_fits_reversed.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.12 Priebeh prúdov v plazme a ich nafitované funkcie pre orientáciu polí $E: ACW, B: CW$ pre session2 </figcaption>
Z fitov prúdov zobrazených na obrázkoch 11. a 12. boli vyhodnotené rozptylové dĺžky v závislosti na čase oneskorenia medzi toroidálnymi poliami. Závislosti týchto rozptylových dĺžok ($L_{Con}$, "connection lenght") a ionizačných dĺžok ($\frac{1}{\alpha}$, "ionisation lenght") sú znázornené na grafoch 13. a 14..
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_lenghts.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.13 Závislosť ionizačnej dĺzky a rozptylovej dĺžky na čase oneskorenia $E: CW, B: ACW$ pre session2 </figcaption>
<img src="http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/session2_lenghts_reversed.png" align="center" width="1200"><figcaption>Obr.14 Závislosť ionizačnej dĺzky a rozptylovej dĺžky na čase oneskorenia $E: ACW, B: CW$ pre session2 </figcaption>
Zo závislostí na grafoch 13. a 14. vidíme, že závislosť rozptylovej dĺžky má tendenciu spočiatku rásť s časom oneskorenia, no pre dostatočne vysoké hodnoty tohto času opätovne klesať. Toto klesanie pravdepodobne spôsobuje veľkosť rozptylováho magnetického magnetického poľa generovaného cievkami toroidálneho poľa, nakoľko s časom rastie hodnota toroidálneho magnetického poľa a s rastúcim toroidálnym magnetickým poľom rastie hodnota rozptylového poľa od cievok toroidálneho vinutia.
## **Referencie**
* [1] J. Stockel, Plasma start up in tokamaks, 2010 : [http://documentslide.com/documents/plasma-start-up-in-tokamaks-winter-school-marianska-january-21-2010-jan.html](http://documentslide.com/documents/plasma-start-up-in-tokamaks-winter-school-marianska-january-21-2010-jan.html)
* [2] J. Stockel, Stray fields at breakdown, 2009: [http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/Stray%20fields%20at%20breakdown.doc](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/TrainingCourses/FTTF/2015-2016/AdamSem/Stray%20fields%20at%20breakdown.doc)
## Záměr
(motivace, rešerše, teorie, experimentální uspořádání, záměr, a časový plán)
## Konkrétní záměr pro první session
## Logbook
(záznamy o uskutečněných měřeních)
### 12.4.16 schůzka - úkoly
* Rešerše GOLEM
* Pokusit se zpracovat [historickou session](http://golem.fjfi.cvut.cz/tasks/Experiments/1209Bt_Ip_orientation/)
* Zpracovat novodobé výboje #13622 a dále ...
* Podívat se na [Experiments/Symmetries](http://golem.fjfi.cvut.cz/wiki/Experiments/Symmetries/index)
* Rešerše [SVĚT](https://apps.webofknowledge.com)
* Dokumentovat váš skript
* Na základě rešerše jasně stanovit plán měření.
## Report
(nejhodnotnější část práce)
## Reference
Pozn: na Golem wiki musí být k dispozici všechny použité materiály pro tvorbu reportu.
