Bayesian inference of Tungsten impurity transport in fusion plasmas

Kernfusiereacties vereisen de verhitting van de brandstof tot extreem hoge temperaturen, tot in de plasmatoestand. Een dergelijk heet plasma kan worden opgesloten met behulp van sterke magnetische velden. Hoewel de wandcomponenten in een fusiemachine met magnetische opsluiting vrij goed bestand zijn tegen de hoge warmtebelasting vanuit het plasma, kunnen toch deeltjes van de wand terechtkomen als onzuiverheden in het plasma. Zware onzuiverheden zoals wolfraam kunnen zodanig veel energie wegstralen dat de fusiereacties stilvallen. Dit doctoraatsonderzoek heeft als doel inzicht te verwerven in de verspreiding van wolfraamdeeltjes doorheen het plasma, gebaseerd op metingen van zachte X-stralen en bolometrie, gecombineerd met temperatuur- en dichtheidsmetingen. Hiervoor werden tomografische technieken ontwikkeld met behulp van Bayesiaanse probabilistische methodes en Gaussiaanse processen. De methode is uitgebreid getest met synthetische data, om vervolgens met succes toegepast te worden op twee fusiemachines van het type "tokamak", nl. WEST in Frankrijk en HL-2A in China. Dankzij dit onderzoek zijn, voor de eerste maal, beelden bekomen van de onzuiverheden in het plasma, inclusief foutenschattingen, gebaseerd op metingen van meerdere diagnostieken. Dit is een essentiële stap vooruit op het gebied van de controle van fusieplasma's voor energieopwekking.