\def\GolemBaseDiagnostics{ Nejzákladnější diagnostika plazmatu je založená na měření magnetických polí a magnetického toku v blízkém okolí plazmatu. Proto je každý tokamak vybaven sadami speciálních cívek, v kterých se vlivem změn magnetického pole v průběhu výboje indukuje napětí. Vztah mezi napětím $U_z$ a měřeným magnetickým polem $\mathbf{B_m}$ jedním kruhovým závitem cívky je dán Faradayovým zákonem \begin{equation} U_z = -S_\text{eff}\frac{\Delta B_m(t)}{\Delta t}, \end{equation} kde $S_\text{eff}$ je efektivní plocha cívky kolmá na směr magnetického pole. Napětí je potom digitalizováno (případně nejdříve integrováno) a nakonec uloženo do databáze. \WrapFigGOLEMBasicDas Vhodnou orientací a tvarem cívek (viz Obr. \ref{fig:BasicDas}) lze měřit následující parametry: %\begin{enumerate} i) %\item \underline{Napětí na závit $U_{l}$} (reflektující ${\cal E}^{ind}$, resp. $E_t$ viz vztah \ref{FarradayLaw_tokamak} v základním popisu tokamaku). Jedná se o jediný závit cívky (v toroidálním směru) umístěný po obvodu komory. Tato cívka stejně jako komora představuje sekundár transformátoru a indukuje se na ní proto stejné napětí jako na komoře . Signál je veden přes dělič napětí, digitalizován a vynásoben kalibrační konstantou. ii) %\item \underline{Magnetické pole $B_t$}. Na malé cívce umístěné na komoře se indukuje napětí vlivem změny toku toroidálního magnetického pole. Samotné magnetické pole je dáno časovou integrací signálu. Před integrací musí být signál pečlivě zbaven offsetu. Až potom je integrován a přenásoben kalibrační konstantou. iii) %\item \underline{Celkový proud $I_{tot}$} (plazmatem i kovovou komorou) je měřen skrze změnu toku poloidálního magnetického pole. Jedná se o důmyslně namotanou cívku obepínající komoru v poloidálním směru, jež si vysloužila název Rogowského pásek viz (\cite{rogpasek}). Signál je upraven stejně jako signál pro $B_t$. Pro získání proudu plazmatem $I_{p}$ je potřeba znát elektromagnetické vlastnosti komory, viz sekce \ref{komora}. %\end{enumerate} iv) \underline{Fotodioda s H$_\alpha$ filtrem} monitoruje záření plazmatu v oblasti spektra odpovídající přechodu elektronů mezi druhou a třetí energetickou hladinou vodíku $\lambda=656.3$ nm, viz úloha praktika KF FJFI {\it Balmerova série} (\cite{KFpraktBalmer}). } \def\GolemBaseDiagnosticsPure{ Nejzákladnější diagnostika plazmatu (viz Obr. \ref{fig:BasicDasGraph}) je založená na měření magnetických polí a magnetického toku v blízkém okolí plazmatu. Proto je každý tokamak vybaven sadami speciálních cívek, v kterých se vlivem změn magnetického pole v průběhu výboje indukuje napětí: i) \underline{Napětí na závit $U_{l}$.} Jedná se o jediný závit cívky (v toroidálním směru) umístěný po obvodu komory. Tato cívka stejně jako komora představuje sekundár transformátoru a indukuje se na ní proto stejné napětí jako na komoře. ii) \underline{Magnetické pole $B_t$.} Na malé cívce umístěné na komoře se indukuje napětí vlivem změny toku toroidálního magnetického pole. Samotné magnetické pole je dáno časovou integrací signálu. iii) \underline{Celkový proud $I_{tot}$} (plazmatem i kovovou komorou) je měřen skrze změnu toku poloidálního magnetického pole. Jedná se o důmyslně namotanou cívku obepínající komoru v poloidálním směru, jež si vysloužila název Rogowského pásek viz (\cite{rogpasek}). Signál je upraven stejně jako signál pro $B_t$. Pro získání proudu plazmatem $I_{p}$ je potřeba znát elektromagnetické vlastnosti komory. Doplněním magnetických diagnostik je pak fotodioda s H$_\alpha$ filtrem monitorující záření plazmatu v oblasti spektra odpovídající přechodu elektronů mezi druhou a třetí energetickou hladinou vodíku $\lambda=656,3$ nm, viz úloha praktika KF FJFI {\it Balmerova série} (\cite{KFpraktBalmer}). } \def\GolemBaseDiagnosticsAll { \GolemBaseDiagnostics \DasDescript \GOLEMBasicDasGraph } \def\FigGOLEMBasicDas#1{ \GWincludegraphics{#1}{Diagnostics/Basic/BasicScheme/das.pdf}} \def\WrapFigGOLEMBasicDas{ \begin{wrapfigure}{r}{0.4\textwidth} \vspace{-30pt} \begin{center} \FigGOLEMBasicDas{width=0.4\textwidth} \end{center} \vspace{-10pt} \caption{Základní diagnostický systém tokamaku GOLEM.} % \caption{Základní diagnostický systém tokamaku GOLEM měřící napětí na závit $U_{l}$, magnetické pole $B_t$, proud plazmatem $I_{p}$ a záření plazmatu ve viditelné oblasti.} \vspace{-10pt} \label{fig:BasicDas} \end{wrapfigure} } \def\FigGOLEMBasicDasWithGraph{ \begin{figure} \begin{center} \GWincludegraphics{width=0.48\textwidth}{Diagnostics/Basic/BasicScheme/das.pdf} \GWincludegraphics{width=0.48\textwidth}{ShowRooms/TextBookPlasma/ShotNo11722Base.pdf} \end{center} \caption{Základní diagnostický systém tokamaku GOLEM (vlevo schéma, vpravo získané průběhy) měřící napětí na závit $U_{l}$, magnetické pole $B_t$, proud plazmatem $I_{p}$ a záření plazmatu ve viditelné oblasti.} \label{fig:BasicDasGraph} \end{figure} } \def\DasDescript{ Časový záznam zapálení a udržení plazmatického výboje \#11722 v tokamaku GOLEM lze vidět na Obr. \ref{fig:BasicDasGraph}. Zapálení plazmatu lze identifikovat v čase cca 9 ms po dobu cca 14 ms. Svědčí o tom pokles napětí na závit $U_{l}$, signál z fotodiody s H$_\alpha$ filtrem a nárůst proudu $I_p$. Signál $B_t$ představuje průběh vnějšího magnetického pole sloužícího k udržení plazmatu v komoře a signál $I_{p}$ monitoruje proud plazmatem. Jednotlivé průběhy jsou dostupné na homepage individuálního výboje jednoduchým odkazem \url{http://golem.fjfi.cvut.cz/shots/\#ShotNo}, kde "\#ShotNo"\, je nutno nahradit konkrétním pořadovým číslem výboje } \def\FigGOLEMBasicDasGraph#1{ \centering \GWincludegraphics{#1}{ShowRooms/TextBookPlasma/ShotNo11722Base.pdf}} \def\FigGOLEMBasicDasGraphFull#1{ \centering \GWincludegraphics{#1}{ShowRooms/TextBookPlasma/ShotNo11722.pdf}} \def\GOLEMBasicDasGraph{ \begin{figure} \FigGOLEMBasicDasGraph{width=0.8\textwidth} \caption{Časový průběh základních diagnostik plazmatu na tokamaku GOLEM.} \label{fig:BasicDasGraph} \end{figure} }