Reconstrução do perfil de rotação do tokamak TCABR

• Processo: 21/05994-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Pesquisador responsável: José Helder Facundo Severo
• Beneficiário: Vinícius Maia Neto
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Física de plasmas Descarga elétrica Fusão nuclear Rotação Tokamaks Diagnóstico óptico Análise transversal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Diagnósticos óptics | fusao nuclear | Reconstrução de perfis | Diagnósticos ópticos

Resumo

A partir de observações da emissão radiativa da coluna de plasma, que pode ser considerada simetricamente cilíndrica e opticamente transparente, pode-se obter informações sobre a distribuição radial dessa radiação (problema de Abel). O estudo do perfil radial de grandezas, tais como temperatura iônica, distribuição espacial das impurezas e densidade, são de grande interesse para física de plasma pois nos fornecem informações sobre fenômenos localizados. Existem inúmeros métodos computacionais para se resolver o problema de Abel. Um método muito antigo, porém, bastante ilustrativo dos problemas que surgem ao tentarmos resolver uma equação como a de Abel, é chamado de método numérico de Pearce. Ele consiste em dividir a seção transversal da coluna de plasma em anéis concêntricos, sendo que a emissividade µ(R) é considerada constante no interior de cada anel que é limitado pelos raios RK e RK1, onde: (RK RK1) = r0/m ; m representa a quantidade de anéis. Surge, naturalmente, a pergunta: qual dos inúmeros métodos existentes é o mais adequado para obter a distribuição radial da emissividade de plasma? Pode-se dizer com certeza que todos os métodos são, ao mesmo tempo bons e ruins. O problema reside no fato de que a equação de Abel pertence a classe de problemas matemáticos chamados mal condicionados onde uma pequena flutuação nos dados de entrada produz grande flutuação nos dados de saída. Desta forma, para um mesmo valor em RK podemos encontrar as funções µ1(RK) e µ2(RK) que são ambas muito diferentes, porém ambas satisfazem as condições iniciais do problema. Neste projeto de pesquisa pretende-se empregar o método de Pearce para escrever uma rotina que nos permita estudar a influência do nível de ruído na obtenção dos perfis de emissividade. Pretende-se ainda investigar alguns métodos utilizados na obtenção do perfil de emissividade e escrever uma rotina que nos permita reconstruir o perfil espacial de velocidade de rotação de plasma no tokamak TCABR. (AU)