Μελέτη παραγωγής δέσμης αρνητικών ιόντων μεγάλου ρεύματος - μεγάλης ενέργειας και φωτο-ουδετεροποίησή της για τη χρήση σε αντιδραστήρες Tokamak

Περίληψη

Για την θέρμανση του πλάσματος σε μια μηχανής πυρηνικής σύντηξης για παραγωγή καθαρής ενέργειας όπως οι ITER και DEMO, απαιτείται συνεχής παροχή ενέργειας. Μία μέθοδος για να επιτευχθεί αυτό είναι η εισαγωγή στο πλάσμα μιας δέσμης ουδέτερων σωματίων ισοτόπων του υδρογόνου (Neutral Beam Heating). Η παρούσα διατριβή συμβάλλει στην ανάπτυξη μιας μεθόδου παραγωγής δέσμης ουδέτερων σωματίων υδρογόνου μέσω της παραγωγής, επιτάχυνσης και εξαγωγής αρνητικών ιόντων υδρογόνου ιόντων από μια μαγνητικά μονωμένη δίοδο. Στην παρούσα εργασία γίνεται προσομοίωση της διόδου λαμβάνοντας υπόψη τις διάφορες γεωμετρικές και φυσικές παραμέτρους αυτής (εφαρμοζόμενη διαφορά δυναμικού, ένταση μαγνητικού πεδίου) καθώς και του πλάσματος που δημιουργείται μέσα της (θερμοκρασία, είδος και πυκνότητα σωματιδίων) και εκτελούνται αριθμητικοί υπολογισμοί για την επιτάχυνση και την εξαγωγή μιας δέσμης αρνητικών ιόντων. Το πλάσμα της καθόδου από το οποίο εξάγονται τα ιόντα μπορεί να παραχθεί από αλληλεπίδραση λέιζερ με c ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

In order to heat the plasma of a clean energy production fusion reactor such as ITER or DEMO, constant power supply is needed. One method of achieving this is by injecting a beam of neutral hydrogen isotopes (Neutral Beam Heating). This thesis contributes to the development of a neutral beam production method via the formation, acceleration and extraction of negative hydrogen ions from a magnetically insulated diode. This work involves simulation of the diode taking into account its various geometric and physical parameters (voltage, magnetic field) as well as the plasma inside it (temperature, species and density) and numerical calculations for the acceleration and extraction of the negative ion beam are performed. The cathode plasma, from where the ions are extracted, may be formed by laser-cluster interaction, while magnetic insulation is used to separate negative ions from electrons. A numerical two-fluid code in cylindrical geometry describes the spatio-temporal evolution of negat ...
περισσότερα
Η διατριβή είναι δεσμευμένη από τον συγγραφέα  (μέχρι και: 7/2021)
Το πλήρες κείμενο της διατριβής είναι διαθέσιμο σε έντυπη μορφή από τη Βιβλιοθήκη Επιστήμης και Τεχνολογίας του ΕΚΤ
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/46812
ND
46812
Εναλλακτικός τίτλος
Study on the production of a high-current and high-power negative ion beam and its photo-neutralization for use in Tokamak reactors
Συγγραφέας
Περράκης, Κωνσταντίνος Ανδρέας
Ημερομηνία
2019
Ίδρυμα
Πολυτεχνείο Κρήτης. Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Εξεταστική επιτροπή
Μουσταϊζής Σταύρος
Δελής Ανάργυρος
Σωτηρόπουλος Δημήτριος
Σταυρουλάκης Γεώργιος
Κονσολάκης Μιχαήλ
Αντωνιάδης Αριστομένης
Λουκάκος Παναγιώτης
Επιστημονικό πεδίο
Φυσικές Επιστήμες
Φυσική
Λέξεις-κλειδιά
Αρνητικά ιόντα; Μαγνητικά μονωμένη δίοδος; Παραγωγή αρνητικών ιόντων; Πλάσμα υδρογόνου; Πλάσμα δευτερίου; Ουδέτερη δέσμη; Κώδικας πολλών ρευστών
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Ελληνικά
Άλλα στοιχεία
123 σ., εικ., πιν., σχημ., γραφ.