ENGINEERINGNET.BE - MANTIS is ontwikkeld om de afvoer tussen het hete opgesloten fusieplasma en de muur van de reactor te bestuderen. De deeltjes die uit het plasma ontsnappen moeten flink afkoelen in de reactoruitlaat voordat deze tegen de muur botsen.
Bij het Engelse tokamak-experiment MAST-U wordt onderzocht of alternatieve vormen van de afvoer tot minder hitte op de muur leiden. Eén MANTIS-type systeem functioneert daar als de ogen die inzichtelijk maken welke methoden voor hittereductie het beste werken.
Promovendus Tijs Wijkamp van TU Eindhoven: ‘Tien verschillende camera’s, ieder met een eigen gekleurde bril, maken video’s van het licht dat door de deeltjes in de uitlaat wordt uitgezonden. Door informatie van meerdere camera’s te combineren, valt af te leiden welke processen, zoals botsingen tussen de plasmadeeltjes en koud gas, verantwoordelijk zijn voor het afkoelen.'
"Deze gedetailleerde informatie heeft bijgedragen aan de conclusie dat de zogenaamde ‘super-X’ afvoervorm opvallend goed zijn werk doet. Het is het overwegen waard om een dergelijk concept ook in een echte reactor toe te passen.’
Als een spin-off binnen het MANTIS-onderzoek, worden deze systemen ook gebruikt voor het kijken naar ‘runaway elektronen’. ‘Als we controle over het plasma verliezen, kan er een groot elektrisch veld worden opgewekt dat elektronen versnelt tot snelheden tegen die van het licht aan. Als deze elektronen tegen de muur botsen, richt dit schade aan die niet is te overzien’, aldus Wijkamp.
Onder meer bij de TCV-tokamak van het Swiss Plasma Center worden daarom meerdere methoden onderzocht om deze schade te voorkomen. Wijkamp: ‘Tijdens mijn onderzoek heb ik een nieuwe methode ontwikkeld om met behulp van camerabeelden een inschatting te maken van de energie en locatie van de runaway elektronen, door te kijken naar de synchrotronstraling die deze deeltjes uitzenden.'
'De unieke gekleurde bril van MANTIS is essentieel om dit tot uitvoering te brengen. De vergaarde informatie gaat bijdragen aan het inzichtelijk maken van welke strategie voor het voorkomen van een kapotte tokamak het meest effectief is.’
