A németországi Greifswaldban folyó fúziós kísérlet, a Wendelstein 7-X egy alternatív fejlesztési vonalat képez az olyan tokamak berendezések mellett, mint a Dél-Franciaországban épülő ITER. Ha 2014-re megépül, az lesz a világ legnagyobb és legmodernebb sztellarátor típusú berendezése. A nagyszabású kísérletben az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézete egy tízkamerás videodiagnosztikai rendszer kifejlesztésével vesz részt. A speciális gyorskamera működését Szepesi Tamás, a Plazmafizikai Főosztály tudományos munkatársa ismertette.
Miben különbözik egy sztellarátor egy tokamak típusú reaktortól?
– A sztellarátor szintén tórusz alakú plazmát állít elő, de az ehhez szükséges mágneses teret kizárólag a plazma köré épített tekercsek szolgáltatják, szemben a tokamakkal, ahol a tekercseken kívül a plazmában is hajtanak áramot. A végeredmény nagyon hasonló lesz mind a két esetben, csak a sztellarátornál nem kell plazmaáram. Kicsit bonyolultabb ez a technika, de nagy előnye a szinte folyamatos működés lehetősége és a legveszélyesebb plazmainstabilitás, a plazmaösszeomlás elkerülése, ennek ára viszont a rendkívül bonyolult geometria, mivel a mágneses struktúrát kívülről kell felépíteni.
A kamerafej és a vezérlőmodul, optikai kábellel összekötve
Ez egy teljesen új irány a szabályozott magfúziós kutatásban?
– A technika már évtizedek óta létezik, ám ez a kísérlet a legnagyobb a maga nemében, amelyhez a korábbi berendezéseknél szerzett tapasztalatokat is felhasználták a kutatók, és a tervezésnél figyelembe vettek bizonyos plazmafolyamatokat, ami segített optimalizálni a berendezés alakját. Jelenleg folyik az építkezés, 2014-re tervezik az üzembe helyezést, azonban az előre nem látható technikai nehézségek miatt már több évet csúszott a megvalósítás.
Az intézet feladata a W7-X-ben egy tíz kamerából álló plazmafelügyeleti rendszer létrehozása. Hogyan kerültek a projektbe?
– Elnyertünk egy pályázatot. Az intézetünk olyan videokamerás múlttal rendelkezik, amely lehetővé tette, hogy megkapjuk ezt a feladatot. A W7-X projekthez fejlesztettünk ki egy speciális gyorskamerát. A megfigyeléshez kiépített portokba – amelyek 3-4 méter hosszú csövek, a végükön erősen hűtött ablakkal lezárva – helyezünk egy-egy kamerát. Ha egy porton benézünk, jól látható, hogy a plazma keresztmetszete folyton változik. Öt éve dolgozunk a feladaton, és most került olyan fázisba a fejlesztés, hogy hamarosan a kezünkben lesz egy teljes értékű kamera, amivel el tudjuk kezdeni a tesztelést. Eddig prototípusokkal dolgoztunk, kísérleti méréseket végeztünk.
Grafika a W7-X sztellarátorról – jól láthatóak a bonyolult alakú szupravezető tekercsek (kék színnel)
Mi a fejlesztés lényege, amitől egyedi és különleges?
– Egy olyan intelligens kamerát hoztunk létre, amely az előzetes utasításaink alapján el tudja dönteni, hogy milyen eseményeket érdemes tárolni. A kamerafej egység tartalmazza a szenzort, valamint a működéséhez létfontosságú elektronikát, és egy távolabbi, biztonságos helyen lévő számítógépnek továbbítja az adatokat. Szétválasztottuk az érzékelés és működtetés funkciókat, és a kamerafej egység mágneses tér és sugárzás ellen védett. De talán a legfontosabb a beépített intelligencia, amely révén képes saját működésének a megváltoztatására. Kifejlesztettünk egy olyan, extrém körülményeket elviselő, 6 centiméter átmérőjű és 20 centiméter hosszú kamerafej egységet, amellyel nagyon közel lehet menni a plazmához, a beépített intelligencia pedig lehetővé teszi, hogy a kamera gyorsabban figyeljen meg előre definiált eseményeket, illetve jelzéseket adjon más berendezéseknek. További előnye, hogy a szenzor bármelyik részén kijelölhetjük a figyelendő területet, akár többet is, és amikor egy területről beérkezik a képi információ, a kamera ellenőrzi, van-e olyan esemény, amit érdemes rögzíteni, és ha igen, akkor gyorsabban kezdi figyelni, s utána visszaáll az eredeti üzemmódba.
Mennyire lesz biztonságos ez a reaktor?
– A környezet szempontjából teljesen biztonságosnak mondható. A berendezésben lévő alkatrészek, valamint az üzemelés biztonságát felügyeli a gyorskamerás rendszer.
Paulik Katalin / http://innoteka.hu
