Dokument: Lokale Einschlußzeiten eines Tokamak-Plasmas

Titel:	Lokale Einschlußzeiten eines Tokamak-Plasmas
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2281
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20030203-000281-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Pierre, Ralf [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,11 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Rebhan, Eckhard [Gutachter] Prof. Dr. Reiter, Detlev [Gutachter]
Stichwörter:	Fusionsplasma,Teilcheneinschlußzeit, Energieeinschlußzeit, Dichteprofil,Temperaturprofil, Brenngleichgewicht, Brennkurve
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Beschreibung:	In der vorliegenden Arbeit wird durch die Einführung von lokalen Einschlußzeiten eine genauere Untersuchung eines gezündeten Fusionsplasmas vorgestellt, als es bisher mit globalen Einschlußzeiten möglich war. Die Grundlage zur Definition dieser lokalen Größen bildet das Vorhandensein eines Dichte- und eines Temperaturprofils. Mit Hilfe von Bilanzgleichungen und einem eindimensionalen Plasmamodell wird die lokale Teilcheneinschlußzeit und die lokale Energieeinschlußzeit für ein Fusionsplasma im Gleichgewichtszustand definiert. Zusätzlich wird für dieses Modell die Berechnung von Brennkurven vorgestellt, die ebenfalls um eine räumliche Komponente ergänzt wird. Ein Kapitel beschäftigt sich nur mit dem Plasmazentrum und leitet dort die Zusammenhänge zwischen der Temperatur, der Konzentration für die Alpha-Teilchen und dem Verhältnis der Einschlußzeiten ab. Anschließend werden die Eigenschaften der zu erwartenden Profilverläufe der Teilcheneinschlußzeit und der Energieeinschlußzeit in Abhängigkeit der Dichte- und Temperaturprofile bestimmt. Für den aus technischer Sicht interessanten Bereich sind hieraus steigende Verläufe zu erwarten. Ein wesentlicher Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung des Einflußes der Einschlußzeitprofile auf die Verläufe der Dichte und der Temperatur. Hierzu wird ein Verfahren hergeleitet, mit dem aus vorgegebener Teilcheneinschlußzeit und Energieeinschlußzeit das zugehörige Dichte- und Temperaturprofil berechnet werden kann. Dabei stellt sich heraus, daß die Konzentration der Alpha-Teilchen nicht beliebig vorgegeben werden kann, sondern durch die Teilcheneinschlußzeit und die Energieeinschlußzeit fest vorbestimmt ist. Die Beispielrechnungen hierzu haben gezeigt, daß die beiden Einschlußzeitprofile einen ähnlichen Verlauf aufweisen müssen, damit die Dichte und die Temperatur physikalisch sinnvolle Verläufe haben. Darüber hinaus ist festzustellen, daß die Dichte- und Temperaturverläufe sehr sensitiv von den vorgegebenen Einschlußzeitprofilen abhängen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von Brennkurvendiagrammen zu verschiedenen Dichte- und Temperaturprofilen. Diese werden für unterschiedliche Brennbereiche miteinander verglichen. Dabei läßt sich bei einzelnen Brenngleichgewichten zum Teil ein sehr unterschiedliches Verhalten beobachten, das sich in den Verläufen der Einschlußzeitprofile widerspiegelt. Die größten Auffälligkeiten treten bei niedrigen Temperaturen und hohen Konzentrationen der Alpha-Teilchen auf. Bei der Untersuchung von Brennkurven kann das Phänomen auftreten, daß diese in bestimmten Brennbereichen aufbrechen. Die Ursache hierfür liegt in einem so ungünstigen Verlauf der Dichte und der Temperatur, daß nur bei Mittelung über einen hinreichend großen Bereich des Plasmas ein Gleichgewicht existiert.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Physik
Dokument erstellt am:	03.02.2003
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	03.02.2003
Datum der Promotion:	03.02.2003