Moodle FEL ČVUT

Seznámit studenty s diagnostickými metodami horkého plazmatu, které je generováno elektrickými výboji (typu z-pinč, plazmový fokus), výkonovými lasery a tokamaky. Nedílnou součástí je praktické měření na zařízení PFZ-200 na FEL ČVUT v Praze, kde budou studenti samostatně zpracovávat a vyhodnocovat změřená data.

(pořadí přednášek se může lišit)
1. Detekce rtg. záření, rtg. a XUV spektroskopie, druhy spektroskopů.
2. Atomová a radiační fyzika, spektroskopické modely a metody stanovení parametrů plazmatu.
3. Rentgenová spektroskopie s časovým, prostorovým a spektrálním rozlišením; PIN detektory, polychromátory, dírkové kamery, MCP, streak kamery, bolometrie, tomografie.
4. Impulsní laser jako aktivní diagnostika měření hustot a jejich gradientů; interferometrie, šlírová a stínová metoda, Thompsonův rozptyl.
5. Sondová měření.
6. Detekce fúzních neutronů s časovým, prostorovým a energetickým rozlišením.
7. Analýza a zpracování neutronových time-of-flight signálů, MC metody rekonstrukce spekter a určení časového vývoje energetického spektra.
8. Měření proudů, napětí a magnetických polí.
9. Svazky neutrálních částic jako aktivní diagnostika, detekce neutrálních částic.
10. Mikrovlnná diagnostika.
11. Diagnostika interakce plazmatu se stěnou.
12. Korpuskulární diagnostika (diagnostika elektronů, diagnostika iontů).
13. Příprava na praktickou úlohu; konzultace, rezerva.
14. Praktická laboratorní úloha (měření na univerzitním plazmatickém fokusu PFZ-200).

1. Optická diagnostika hustého plazmatu – praktická ukázka interferometrie a šlírové metody.
2. Impulsní technika a časování aparatury PFZ-200 – principy spouštění a synchronizace diagnostik.
3. Příprava časování diagnostik a diagnostického řetězce – stanovení zpoždění a synchronizace měřených kanálů.
4. Metodika zpracování měřených signálů – časové posuny signálů z osciloskopů, seznámení se skriptem pro Gnuplot.
5. Diagnostika elektrických veličin – měření proudu (I), proudové derivace (dI/dt) a napětí (U).
6. Časově a prostorově rozlišená diagnostika – práce s detektory nTOF, MCP, BD-PND, SAC.
7. Komplexní laboratorní úloha na aparatuře PFZ-200 – integrace a vyhodnocení všech diagnostik.

[1] I. H. Hutchinson: Principles of Plasma Diagnostics. 2nd ed. Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-67574-1.
[2] G. F. Knoll: Radiation Detection and Measurement. 4th ed. Wiley, 2010. ISBN 978-0-470-13148-0.
[3] D. Attwood: Soft X-rays and Extreme Ultraviolet Radiation: Principles and Applications. Cambridge University Press, 1999. ISBN 0-521-65214-6.
[4] R. H. Huddlestone: Plasma Diagnostic Techniques. Academic Press, 1965.
[5] P. Kubeš: Impulsní silnoproudé výboje a jejich diagnostika. Skriptum FEL ČVUT, 2005. .
[6] Materiály k předmětu, uložené prezentace přednášek (MS Teams): Team-02DPLA.

Aktivní účast na přednáškách a cvičeních. Účast na laboratorním měření v posledním výukovém týdnu, zpracování změřených dat.