Jena 2013 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 21: Plasma- Wand- Wechselwirkung

P 21.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 28. Februar 2013, 16:30–17:00, HS 3

Computersimulationen von Plasmen in teilweise chaotischen Magnetfeldern — •Heinke Frerichs¹, Detlev Reiter¹, Oliver Schmitz¹ und Yühe Feng² — ¹Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-4), Forschungszentrum Jülich GmbH, Association EURATOM-FZJ — ²Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Teilinstitut Greifswald

Die Entwicklung der Fusionstechnologie als alternative Energiequelle erfordert die Untersuchung von magnetisch eingeschlossenen Hochtemperaturplasmen. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Quantifizierung von Plasmaeigenschaften in der Nähe von exponierten Oberflächen des Plasmagefäßes mit Hilfe von Computersimulationen, sowohl für die Interpretation gegenwärtiger Fusionsexperimente als auch für den Entwicklungsprozess zukünftiger Großgeräte wie ITER, W7-X oder DEMO.

Gegenstand aktueller Forschung ist die gezielte Manipulation von Teilchen- und Wärmeflüssen in der Randschicht eines Fusionsplasmas durch bewusste Störungen des zum Einschluss notwendigen Magnetfelds. Diese Störungen bewirken die Entstehung einer teilweise chaotischen Magnetfeldstruktur, weshalb die Untersuchung der damit verbundenen Effekte, z.B. die Auswirkung auf Plasma-Wand-Wechselwirkungsbereiche, 3D Simulationsmodelle erforderlich macht. Die Herausforderungen und Umsetzung der numerischen Beschreibung einer komplizierten 3D Magnetfeldstruktur und der damit verbundenen Auswirkung auf Plasma- und Neutralgas-Transport wird vorgestellt und die Anwendung auf aktuelle Fusionsexperimente gezeigt.