Characteristics of magnetohydrodynamics. One- and two-liquid model. Frozen field and diffusion of field lines. Magnetic energy and magnetic tension. Examples. Principles of tokamak, stability of tokamak plasma. Methods of plasma heating in tokamak. Thermonuclear reactor on tokamak basis. Interaction of intensive laser radiation with plasma. Characteristics and problems of the theoretical description of systems with high energy density. Principles of x-ray laser and of inertial fusion. For postgraduate study only. Available in even years.
Last update: T_KEVF (16.05.2005)
Magnetohydrodynamika, charakteristika. Jedno a dvoukapalinový model. Zamrzlé pole a difúze siločar. Magnetická energie a magnetické napětí. Příklady. Principy Tokamaku, stabilita plazmatu v Tokamaku, metody ohřevu plazmy v Tokamaku, termonukleární reaktor na bázi Tokamaku. Procesy interakce vysokých toků laserového záření s plazmatem. Charakteristiky a problémy teoretického popisu systémů s vysokou hustotou energie. principy rentgenového laseru a inerciální fáze. Určeno výhradně pro doktorské studium. Přednáška se koná pouze v sudých kalendářních rocích.
Course completion requirements -
Last update: prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. (06.10.2017)
The necessary condition of the successful termination of the subject is the successful pass through the examination, i.e. the marking of the examination by the "prospěl" mark. The examination must be performed within the time period prescribed by the time schedule (harmonogram) of the academic year that corresponds to the date of the subject registration.
Last update: prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. (06.10.2017)
Podmínkou zakončení předmětu je úspěšné složení zkoušky, tj. hodnocení zkoušky známkou "prospěl". Zkouška musí být složena v období předepsaném harmonogramem akademického roku, ve kterém student předmět zapsal.
Literature - Czech
Last update: T_KEVF (16.05.2005)
R. Gross: An introduction to Alfven waves, The Adam Hilger Series on Plasma Physics, Bristol, 1988.
M. Tichý: WWW skripta (v přípravě).
Teaching methods -
Last update: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)
The lecture is conducted on-line in the winter semester 2020. For more information, see https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
Last update: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)
Výuka v ZS 2020 probíhá formou on-line přednášek. Více informací viz https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
Requirements to the exam -
Last update: prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. (06.10.2017)
The form of the examination is oral; the student expresses his knowledge to two topics. The requirements correspond to the syllabus of the subject in the scope that was presented during the lecture course.
Last update: prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. (06.10.2017)
Zkouška je ústní, uchazeč se vyjádří ke dvěma zadaným tématům. Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.
Syllabus -
Last update: T_KEVF (18.05.2005)
1. Magnetohydrodymanics
Basic characteristics, advantages, limitations, equations for the single-fluid and two-fluid models. Frozen-in magnetic field and diffusion of field lines. Magnetic energy and tension. Examples: parallel flux, magnetic inertia, Z-pinch, solar prominences.
2. Magnetohydrodynamic waves
Hydromagnetic approximation, MHD wave theory, Alfven, slow and fast magnetosonic waves. Examples of measurements in the Earth's magnetosphere.
3. Principles of Tokamak
Particle trajectories in tokamak, stability of tokamak plasmas, methods of plasma heating: Joule heating, injection of energetic neutral beams, high-frequency heating. Thermonuclear reactor.
4. Physics of high energy densities and inertial fusion
Interaction of energetic laser beams and heavy particles with materials. Methods for highly concentrated energy fluxes. Interaction of laser light with plasmas. Fluid dynamics of high energy fluxes, atomic characteristics.
5. Radiation and nuclear processes
Radiation characteristics of dense and hot matter, transport of radiation. X-ray lasers and targets for the inertial fusion, theory and simulations.
Last update: T_KEVF (16.05.2005)
1. Magnetohydrodynamika
Základní charakteristika, výhody a omezení, výchozí rovnice jedno a dvoukapalinového modelu. Zamrzlé pole a difúze siločar, odhad intenzity obou jevů, důsledky zamrzlého pole. Magnetická energie a magnetické napětí, tečná a normálová složka k silokřivce, mechanické důsledky při konečném odporu a vysoké vodivosti. Příklady: paralelní tok, experimenty magnetické setrvačnosti, transport plazmatu při válcové symetrii. Z-pinče, elektromagnetický kolaps. Magnetostatika: rovnováha při válcové symetrii, pro podélné, azimutální a spirálové pole, nesilové pole a jeho typy (příklady slunečních skvrn a protuberancí).
2. Magnetohydrodynamické vlny
Hydromagnetické přiblížení, MHD vlnová teorie, Alfvénovy, rychlé a pomalé magnetozvukové vlny. Příklady měření v magnetosféře Země.
3. Základy fyziky tokamaku
Princip tokamaku, pohyb velkých částic v tokamaku a problém ohraničení plazmatu, stabilita plazmatu v tokamaku, metody ohřevu plazmatu v tokamaku - Jouleův ohřev, vstřik energetických a neutrálních svazků, vysokofrekvenční ohřev, neinduktivní metody generace plazmatu v tokamaku, energetická bilance plazmatu v tokamaku, termonukleární reaktor na bázi tokamaku.
4. Fyzika vysokých hustot energie a inerciální fúze
Interakce vysokovýkonových svazků laserového záření a těžkých částic s látkou. Metody realizace vysoce koncentrovaných toků energie, fyzika interakce laserového záření s plazmatem, procesy interakce těžkých částic s hustou látkou. Fyzika vysokých hustot energie, atomová fyzika extrémních systémů. Charakteristiky systémů s vysokou hustotou energie, fluidní dynamika vysokých hustot energie, atomové charakteristiky extrémních systémů.
5. Radiační a jaderné procesy ve vysokoparametrovém plazmatu
Radiační charakteristiky husté a horké látky, transport záření v systémech s vysokou hustotou energie, nukeoreaktivní procesy v extrémních podmínkách. Rentgenové lasery a terče pro inerciální fúzi, teorie a simulace. Generace koherentního záření v PHz oblasti, fyzika přímo buzených terčů pro inerciální fúzi, koncepce nepřímo buzených terčů, bezneutronová fúze.
