Estudios de la temperatura en el borde de plasmas en modo h y dinámica de elms con diagnósticos de ece en el tokamak jet

Resumen

El trabajo presentado en esta tesis se centra en el estudio de la temperatura electrónica en el borde de plasmas en modo H del tokamak europeo JET. El principal instrumento que se ha utilizado para medir la temperatura del plasma es un radiómetro heterodino (explicado en detalle en el capítulo 3 del manuscrito). Se trata de un sistema flexible que mide la radiación procedente de la emisión ciclotrónica (ECE) del primer armónico en modo ordinario (modo 1O) o del segundo armónico en modo extraordinario (modo 2X). En el capítulo 2 de esta tesis introducimos la teoría de ECE para explicar cómo obtenemos la temperatura electrónica a partir de las medidas experimentales. En este trabajo de investigación se han tratado por primera vez medidas en l a parte de alto campo (HFS o High Field Side) para radios R Ç2.6 m con el primer armónico en modo 1O. Son las primeras medidas experimentales de la temperatura en esta región del plasma, y son especialmente relevantes debido a la escasez de datos en esta zona, pues es una región de difícil acceso. La parte inicial del trabajo llevado a cabo consistió en demostrar la viabilidad de conseguir tales medidas de temperatura local. Con la ayuda de un código de emisión, SPECE, conseguimos caracterizar l as limitaciones de las medidas de la temperatura electrónica y estudiamos la resolución espacial para los plasmas típicos del JET. En el capítulo 4 de esta tesis se explican con detalle las características de los espectros de emisión en modo O y X, y los resultados del estudio de la resolución espacial. De este modo, se compararon las características de los perfiles medidos en el HFS con el modo 1O con los perfiles medidos en el LFS con el modo 2X. Debido a la buena resolución espacial y temporal del radiómetro, éste es uno de los principales diagnósticos empleados para analizar inestabilidades del plasma, en particular los ELMs, (Edge Localized Modes), que son inestabilidades que aparecen en el borde de los plasmas de modo H. Estas inestabilidades se caracterizan por la expulsión periódica de partículas y energía del plasma hacia las paredes o el divertor. La comprensión de la física que hay detrás de estas inestabilidades y el estudio de mecanismos de control y mitigación de las mismas, han resultado ser objeto de estudio exhaustivo en las últimas décadas. Todavía no existe un modelo único que consiga explicar el origen de los ELMs, y toda la fenomenología asociada a los mismos. La comunidad científica sigue aunando esfuerzos...