Zespół naukowców z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM) przeprowadził znaczącą modernizację diagnostyki PHA (pulse-height analyzer), która jest obecnie aktywnie wykorzystywana na stellaratorze Wendelstein 7-X w ramach kampanii OP.2.2, rozpoczętej 10 września 2024 roku.

System PHA, zaprojektowany, wykonany i oprogramowany przez naukowców z IFPiLM, umożliwia analizę widm promieniowania rentgenowskiego emitowanego z plazmy, co pozwala na ustalanie składu jonowego plazmy, średniego efektywnego ładunku plazmy itp. W trakcie modernizacji wymieniono stare detektory na nowe, o lepszej charakterystyce, co znacząco poprawiło jakość pomiarów. Zdemontowano także wadliwy system zmiany filtrów, zastępując go stałymi filtrami, a oprogramowanie i parametry pracy całego układu zostały zoptymalizowane i dostosowane do nowych warunków. Prace modernizacyjne prowadzili: Marta Gruca, Jacek Kaczmarczyk, Leszek Ryć, Maciej Szymański, Adam Arkuszewski i Sławomir Jabłoński, kierownik Laboratorium Badania Plazmy Stellaratorowej. Operatorami diagnostyki oddelegowanymi z IFPiLM są Tomasz Fornal i Łukasz Syrocki.

Urządzenie Wendelstein 7-X, znajdujące się w Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP) w Greifswaldzie, w Niemczech, to największy na świecie eksperymentalny reaktor termojądrowy typu stellarator. Celem uruchomionego w 2015 roku układu badawczego jest analiza alternatywnej do tokamaka koncepcji magnetycznego utrzymania plazmy. Badania na urządzeniu realizuje międzynarodowy zespół naukowców z wielu instytutów badawczych na świecie, w tym z IFPiLM.

W lutym 2023 roku, pod koniec kampanii OP2.1, na stellaratorze udało się uzyskać plazmę o rekordowych parametrach – wyładowanie trwało 8 minut, a uzyskana moc wyjściowa wyniosła 1,3 GJ. Między kwietniem 2023 a wrześniem 2024 na W7-X trwały prace konserwatorskie i modernizacyjne, obejmujące przegląd blisko 50 systemów diagnostycznych.

Pracownicy z IFPiLM są włączeni w cykl prac na stellaratorze od samego początku. Oprócz diagnostyki PHA na W7-X uruchamiany jest również od 2024 roku system do monitorowania lekkich zanieczyszczeń plazmy, takich jak tlen czy węgiel, będący wspólnym osiągnięciem IFPiLM i Uniwersytetu Opolskiego.

Zdjęcia: Pracownicy IFPiLM przy diagnostyce PHA. © IFPiLM