Prezentace bakalářské práce České Vysoké Učení Technické v Praze Fakulta Jaderná a Fyzikálně Inženýrska Katedra Fyzikální Elektroniky

Model radiačního transportu v plazmatu Vedoucí projektu: Milan Šiňor Řešitel: Milan Holec Název práce

Modelovat tok elektromagnetického Modelovat tok elektromagnetického záření procházejícího plazmatem v 1D záření procházejícího plazmatem v 1D Výsledky implementovat do numerického schématu plazmatu Výsledky implementovat do numerického schématu plazmatu Podle zadaných parametrů porovnat výsledky s experimentem Podle zadaných parametrů porovnat výsledky s experimentem Úkoly

Postup práce Postup práce I. Seznámit se s vlastnostmi a charakteristikami toku záření II. Modelovat absorpční a emisní koeficienty III. Implementovat vodivostní člen radiačního toku do numerického kódu do numerického kódu

Tok záření v prostředí Obecný vztah: Obecný vztah: Schéma průchodu: Schéma průchodu:

Absorpční koeficienty i. FF - dotace již volných elektronů v plazmatu ii. BF - uvolnění vázaných elektronů iii. BB - excitace elektronů do vyšších vrstev Elektromagnetické záření je absorbováno přenosem energie na elektrony pohybující periodicky s určitou frekvencí Podle těchto frekvencí rozlišujeme: Podle těchto frekvencí rozlišujeme:

LTE LTE – lokální termodynamická rovnováha(tzv. 2.zákon termodynamiky) BLACK BODY RADIATION – následující vztahy platí pro absolutně černé těleso Kirchhoffův termodynamický zákon: Planckův zákon:

Optické vlastnosti Optická hloubka: Útlum záření: Útlum záření: Poznámka – dostatečně rychle narůstající optická hloubcka aproximuje Černé tělěso

Opacita OPACITA - vyjadřuje absorpční schopnosti látky - používá se váhová funkce frekvencí ke středování hlavní hodnoty - používá se váhová funkce frekvencí ke středování hlavní hodnoty - pro nalezení přesnější hodnoty středujeme přes grupy frekvencí, - pro nalezení přesnější hodnoty středujeme přes grupy frekvencí, které jsou pro danou látku významné které jsou pro danou látku významné V prvním přiblížení rozdělujeme prostředí na opticky tenké (Planckova střední hodnota opacity)opticky tenké (Planckova střední hodnota opacity) opticky tlusté (Rosselandova střední hodnota, případ plazmatu)opticky tlusté (Rosselandova střední hodnota, případ plazmatu)

Rosselandova Opacita ROSSELANDOVA HLAVNÍ HODNOTA ROSSELANDOVA HLAVNÍ HODNOTA (za podmínek LTE a BB aprox.) (za podmínek LTE a BB aprox.) Tok energie záření: Tok energie záření:

Implementace

Výsledky práce Popis prostupu paprsku látkou Popis prostupu paprsku látkou Získání charakteristických koeficientů různých látek Získání charakteristických koeficientů různých látek Zařazení různých kvantových efektů Zařazení různých kvantových efektů Implementace vodivostního členu do kódu Implementace vodivostního členu do kódu Porovnání výsledků kódu(s parametry experimentu) Porovnání výsledků kódu(s parametry experimentu) a výsledky experimentu a výsledky experimentu

Zdroje informací Zeldovic, 1975, Physics of Schock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena Armstrong, Nicholls, 1972, Emission,Absorption and Transfer of Radiation in Heated Atmospheres, (Pergamon Press, New York) Rybicky, Lightman, 1979, Radiative processes in astrophysics, (John Wiley & Sons,USA) Petr Havlík, Diplomova práce – LWLF schéma plazmatu, (FJFI)

Děkuji za pozornost