Физика плазмы

Что это?

3 курс:
Физика плазмы (осень+ весна)
Обработка экспериментальных данных (весна)
Семинары на английском языке (осень+ весна)
4 курс:
Гидродинамика (осень)
Взаимодействие плазмы с поверхностью (осень)
Управляемый термоядерный синтез (осень+весна)
Вычислительная физика плазмы (осень)
Дополнительные главы выч.физики плазмы (осень+весна)
Элементарные процессы в физике плазмы (весна)
Теория плазмы (весна)
Учеба:
/26

Высокотемпературная плазма
Низкотемпературная плазма

Политех:
Рожанский В.А.
Буланин В.В.
Сергеев В.Ю.
Смирнов А.С.
…и другие
Гусаков Е.З.
Мухин Е.Е.
…и другие
ФизТех:

Что можно делать?
Моделировать плазму токамаков (теория плазмы)
Работа с диагностиками (сборка\работа с приборами, обработка результатов)
/26

Немного о лабораториях в Политехе

Что: моделирование пристеночной плазмы токамака.
Как: работа с транспортным кодом, анализ процессов в пристеночной плазме ITER (Франция), JET (Великобритания), ASDEX-Upgrade (Германия), GLOBUS-M/2 (Россия, ФизТех), CFETR (Китай).
Зачем это все?
Моделирование пристеночной плазмы позволяет понять, как защитить стенку от разрушения плазмой, как примесь влияет на защиту стенки, какие условия необходимы для контролируемого охлаждения плазмы у стенки.
Пример:
исследование пристеночной плазмы DEMO, анализ влияния примеси (неона) на нагрузки на дивертор.
/26

Что: литиевые технологии.
Как: расчет конструкции и параметров литиевого дивертора.
Зачем это все?
Для токамаков будущего могут понадобиться новые способы защиты стенки от тепловых нагрузок, например, через напуск лития в особенной трехкамерной конструкции.
Пример:
Расчет дизайна сопла Лавалля для достижения оптимального потока лития и его взаимодействия с плазмой.
/26

Немного о лабораториях в Физтехе

Что: создание нейтронной диагностики Globus-M2 (ФизТех).
Как: моделирование условий эксперимента и работы диагностики.
Зачем это все?
Глобус-М2 могут использовать как термоядерный источник нейтронов для обогащения ядерного топлива, потому за высокоэнергетичными нейтронами надо очень тщательно следить.
Пример: написание кода (Python), который на основе функции распределения быстрых частиц и других параметрах проводит вычисления движений плазмы и продуктов термоядерной реакции, затем моделирование (С++) условий эксперимента с учетом переотражения и поглощения нейтронов от стен, колонн, потолка и того, что стоит в зале.
/26

Что: создание нейтронной диагностики Globus-M2 (ФизТех).
Как: моделирование условий эксперимента и работы диагностики. /26

Научные группы, работающие на УНУ «Глобус-М2»
Задачи нагрева плазмы и удержания ее.
Распространение высокочастотного излучения.
Генерация нижне гибридных токов увлечения.
Изучение плазмы с предельными плотностям и давлением.
Изучение методов машинного обучения для определения температуры плазмы.
/26

Исследование высокочастотных разрядов, используемых в микроэлектронике.
Разработка методов диагностики водорода, накапливающихся в элементах конструкции токамака.
Исследование методов очистки диагностических зеркал в ITER.
Где низкотемпературная плазма?
/26

Плазменная обработка поверхности
Источники света на основе плазмы (в том числе,
лазеры)
Плазменная химия (травление, в том числе
изготовление интегральных микросхем)
Используется в медицине и охране среды
Другие варианты: http://www.plasmas.org/
Некоторые примеры… в отдельной презентации..
ГДЕ-ГДЕ еще низкотемпературная плазма?
Современные
технологические приложения плазмы
/26
Установки плазменного травления
НИИ Точного Машиностроения (ОАО НИИТМ)
http://niitm.ru/
Ручной плазменный резак
Один из производителей:
ООО «Плазмамаш», Россия
http://www.plazmamash.ru/products/
He-Ne лазер в корпусе с источником питания
АО «Плазма», Россия
http://www.plasmalabs.ru
Плазменные двигатели для космических аппаратов разрабатываются в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» https://mipt.ru/news/plasma_propulsion_201410

Стартапы: Tokamak Energy
Сайт: https://www.tokamakenergy.co.uk/
Были построены несколько токамаков с конечной целью выхода на коммерческое производство термоядерной энергии. Самый последний разработанный токамак, ST-40, в 2018 году достиг 15 миллионов градусов Цельсия.Одна из задач – разработка и тестирование сверхпроводящих магнитов для достижения больших тороидальных полей.
Больше о других стартапах на сайте https://tnenergy.livejournal.com/125733.html
/26

Что произойдет после того, как я поступлю
на физику плазмы?

Международная политехническая летняя школа
Знакомство со студентами плазмы со всего мира.
Лекции от представителей международных организаций, например, МАГАТЭ (она же IAEA).
Сертификат с ECTS credits, которые учитываются при подаче в зарубежные магистратуры\программы и т.д..
/26

/26

НАПРАВЛЕНИЕ ПЛАЗМЫ – В СОТРУДНИЧЕСТВЕ С:
https://fusenet.eu/
/26

НАПРАВЛЕНИЕ ПЛАЗМЫ – В СОТРУДНИЧЕСТВЕ С:
https://www.iaea.org/
/26

Группа vk.com/plasmaphys

Основы физики плазмы, Голант В. Е., Жилинский А. П., Сахаров И. Е., 1977.
Введение в физику плазмы, Чен Ф., 1987.
Удержание плазмы в магнитных ловушках, Рожанский В.А. , 2000, Статьи Соросовского Образовательного журнала.
Литература для ознакомления:
/26

Итого:
/26

Спасибо за внимание!