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En Route Towards Heat Load Control for Wendelstein 7-X with Machine Learning Approaches

  • With this thesis, studies which form the bedrock for the long term goal of first wall heat load control and optimization for the advanced stellarator Wendelstein 7-X are developed, described and put into context. It is laid out how reconstruction of features of the edge magnetic field from plasma facing component heat loads is an important first step and can successfully be achieved by artificial neural networks. A detailed study of plasma facing component heat load distribution, potential overloads and overload mitigation possibilities is made in first order approximation of the impact of the main plasma dynamic effects.
  • Im Rahmen dieser Arbeit werden Studien zusammengefasst, die das Fundament für das Fernziel der Regelung und Optimierung der Wärmelast auf der ersten Wand des Stellarators Wendelstein 7-X bilden. Es wird dargelegt, in wiefern die Rekonstruktion von Merkmalen des Randmagnetfelds aus Bildern der Wärmelast der ersten Wand ein wichtiger erster Schritt ist und unter Zuhilfenahme künstlicher neuronaler Netze erreicht werden kann. Detaillierte Untersuchung der Wärmelastverteilung der ersten Wand, möglicher Überlastungen und Möglichkeiten zur Vermeidung von Überlastung werden in Abhängigkeit der wichtigsten plasma-dynamischen Effekte durchgeführt.

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Metadaten
Author:Dr. Daniel BöckenhoffORCiD
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-35780
Title Additional (German):Studien zur Wärmelastkontrolle für Wendelstein 7-X mit Maschinellem Lernen
Referee:Prof. Dr. Thomas Sunn Pedersen, Prof. Dr. Tünde Fülöp
Advisor:Prof. Dr. Thomas Sunn Pedersen
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2019
Date of first Publication:2020/03/10
Granting Institution:Universität Greifswald, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Date of final exam:2020/02/26
Release Date:2020/03/10
Tag:Artificial nerual networks, Heat load, Machine learning, Magnetic edge properties, Nuclear fusion, Plasma physics, Radial axis shift, Reinforcement learning, Rotational transform, Supervised learning
GND Keyword:Divertor, Kernfusion, Künstliche Intelligenz, Operante Konditionierung, Plasmaphysik, Rekonstruktion, Stellarator, Wendelstein 7-X, Überwachtes Lernen
Pagenumber:157
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 530 Physik