Guía docente de Laboratorio de Física Avanzada (ME4/56/1/4)

- Diagnóstico óptico de plasmas.

- Tecnología de vacío.

- Electrónica de control y caracterización.

- Diagnosis y caracterización de plasmas fríos y aplicaciones.

- Funcionamiento de reactores tokamak (control y diagnosis).

Conocimientos o contenidos:

C1 Domina conocimientos avanzados y demostrados, en un contexto de investigación  científica y tecnológica, acerca de los aspectos teóricos y prácticos en el ámbito de las ciencias del Plasma

C3 Conoce las técnicas numéricas que se emplean en el estudio de problemas magneto-hidrodinámicos

C5 Domina conocimientos avanzados en el análisis estadístico y aprendizaje automático.

C6 Conoce los fundamentos físicos y los aspectos técnicos utilizados en los laboratorios de plasma

C8 Domina conocimientos avanzados y demostrados, en un contexto de investigación científica y tecnológica, acerca de los aspectos teóricos y prácticos en el ámbito de las Tecnologías de Fusión

Competencias:

COM1 Fomentar el respeto a los derechos humanos y derechos fundamentales; los valores democráticos ¿la libertad de pensamiento y de cátedra, la tolerancia y el reconocimiento y respeto a la diversidad, la equidad de todas las ciudadanas y de todos los ciudadanos, la eliminación de todo contenido o práctica discriminatoria, la cultura de la paz y de la participación.

COM2 Fomentar el respeto a la igualdad de género, para la igualdad efectiva de mujeres y de hombres, y al principio de igualdad de trato y no discriminación por razón de nacimiento, origen nacional o étnico, religión, convicción u opinión, edad, discapacidad, orientación sexual, identidad o expresión de género, características sexuales, enfermedad, situación socioeconómica o cualquier otra condición o circunstancia personal o social.

COM3 Fomentar el respeto a los principios de accesibilidad universal.

COM4 Fomentar la sostenibilidad y la lucha contra el cambio climático.

COM6 Planificar y gestionar el aprendizaje propio con un alto grado de autonomía

COM7 Liderar proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas dentro de su ámbito temático, en contextos interdisciplinares y, en su caso, con una alta componente de transferencia del conocimiento.

Habilidades o destrezas:

HD1 Aplica los conocimientos adquiridos en la investigación de la Ciencia y Tecnología de Plasmas y Fusión.

HD2 Accede a la literatura científica y técnica utilizando las bases de datos adecuadas.

HD3 Gestiona bibliografía, documentación y bases de datos específicas de la Ciencia y Tecnología de Plasmas y Fusión.

HD4 Maneja aplicaciones informáticas para el tratamiento de datos, análisis estadístico y aprendizaje automático.

HD6 Maneja técnicas básicas empleadas en un laboratorio del plasma.

HD7 Maneja técnicas básicas empleadas en la observación de radiación en el laboratorio y astronómica.

1. Diagnóstico óptico de plasmas (7 h)

1.1 Espectroscopía de emisión óptica (OES)

1.2 Espectroscopía de absorción y fluorescencia

1.3 Determinación de temperatura, densidad y especies activas

1.4 Efectos Doppler y Stark

2. Tecnología de vacío. (4h)

2.1 Introducción a la tecnología de vacío

2.2 Bombas de vacío primario

2.3 Bombas turbomoleculares

2.4 Bombas iónicas

2.5 Medidores de vacío.

2.6 Elementos de vacío en reactores de plasma (detección de fugas)

3. Electrónica de control y caracterización. (3h)

3.1 Generadores de alimentación para plasmas.

3.2 Instrumentación electrónica.

3.3 Sistemas de control electrónico y flujo de gases.

4. Diagnosis y caracterización de plasmas fríos y aplicaciones. (5h)

4.1 Introducción a los plasmas fríos

4.2 Aplicaciones industriales de los plasmas fríos

4.3 La descarga DC. Ley Paschen

4.4 Plasmas operados a presión atmosférica

4.5 Instrumentos de diagnosis y caracterización

5. Funcionamiento de reactores Tokamak. (7h)

5.1. Fundamentos básicos de un tokamak

- Elementos principales. Balance de potencia. Sistemas de calentamiento

5.2. Equilibrio magnético

- Grad-Shafranov. Factor de seguridad. Orbitas. Error fields

5.3. Confinamiento

- Transporte. Barreras de transporte y régimen de confinamiento. Inestabilidades MHD

5.4. Diagnósticos

- Magnéticos. Temperatura. Densidad. Impurezas. Radiación. Partículas Energéticas

5.5. Control

- Fases de una descarga: breakdown, ramp-up, flattop, ramp-down. Control del equilibrio.

Control de inestabilidades. Runaway electrons y control de REs. Impurezas.

1. Simulación y caracterización de generador para plasma (3h)

2. Operación de reactores de descarga de barrera dieléctrica (3h)

3. Emisión óptica de plasma (3h)

4. Operación remota de un Tokamak 1 (2h)

5. Operación remota de un Tokamak 2 (2h)

6. Operación remota de un Tokamak 3 (2h)

Plasma physics: An introduction to laboratory, space, and fusion plasmas
Autores: Piel, A.
Publicación: Springer. 2010
Plasma diagnostics.
Autores: Ovsyannikov, A. A., & Zhukov, M. F.
Publicación: International Science Publishing. 2000.
Principles of plasma diagnostics
Autores: Hutchinson, I. H.
Publicación: Cambridge University Press. 2010.
Tokamaks
Autores: J.Wesson
Publicación: Clarendon Press Oxford. 2004.
Vacuum technology: Practice for scientific instruments
Autores: Yoshimura, N.
Publicación: Springer.2007.

Remote operation of the GOLEM tokamak with hydrogen and helium plasmas.
Autores: Svoboda, V. et al. (2016).
Publicación: Journal of Physics: Conference Series, 768(1), 1-9. Article 012002.
Non equilibrium atmospheric pressure plasma jets. Fundamental, Diagnosis and Medical
Applications.
Autores: XinPei Lu, Stephan Reuter, Mounir Laroussi, DaWei Liu,
Publicación: Taylor&Francis Group.2019.
Introduction to plasma physics and controlled fusion
Autores: Chen, F. F.
Publicación: Springer. 2016.
Principles of Plasma Discharge and Materials Processing
Autores: Michael A. Lieberman y Allan J. Lichtenberg,
Publicación: Wiley-Interscience. 2005.
Lecture Notes on Principles of Plasma Processing
Autores: Francis F. Chen y Jane P. Chang,
Publicación: Springer Verlag Gmbh. 2003.
Fundamentals of Magnetic Fusion Technology
Autores: Guido Van Oost
Publicación: International Atomic Energy Agency. 2023.

https://euro-fusion.org/

https://www.fusioneurope.eu/

La asistencia a las sesiones prácticas es obligatoria para poder superar la asignatura.

En la modalidad de evaluación continua, a la que podrá acogerse el estudiantado que haya asistido al menos al 80% de las clases, la evaluación se realizará de acuerdo al siguiente baremo: 

• Prueba escrita de una hora de duración: 30%
• Elaboración de informes de prácticas: 30%
• Presentación oral y entrega de un trabajo realizado en grupo: 40%

El alumnado que no opte por la evaluación continua deberá presentarse a las convocatorias oficiales. En este caso, la evaluación se realizará de acuerdo al siguiente baremo: 

• Examen teórico: 40%.
• Elaboración de informes de prácticas: 20%
• Presentación oral y entrega de un trabajo realizado individualmente: 40%

La evaluación extraordinaria se ajustará al baremo correspondiente a la evaluación no continua:

• Examen teórico: 40%.
• Elaboración de informes de prácticas: 20%
• Presentación oral y entrega de un trabajo realizado individualmente: 40%

En este caso, la evaluación constará de las siguientes pruebas:

• Examen teórico: 40%.
• Realización de una práctica completa de entre las realizadas durante el curso, preparación y entrega del informe correspondiente: 20%
• Presentación oral y entrega de un trabajo realizado individualmente: 40%

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).