On the analysis of the fast-ion motion and preliminary design of the ion detector in Thailand Tokamak-1

ระยะแรกของโครงการการควบคุมพลาสมาโดยเครื่องไทยแลนด์โทคาแมค-1 เป็นการทดลองควบคุมพลาสมาไฮโดรเจน โดยการให้ความร้อนด้วยคลื่นอิเล็กตรอนแบบโซโคลตรอน (ECRH) และหลังจากนั้นจะมีการเพิ่มระบบการให้ความร้อนจากภายนอก โดยใช้ระบบความร้อนแบบ Neutral beam injection (NBI) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทดลองพลาสมาในอนาคต  ดังนั้นการศึกษาและวิเคราะห์วงโคจรไอออนพลังงานสูงในเครื่องไทยแลนด์โทคาแมคระหว่างการใช้ระบบความร้อนแบบ NBI จึงมีความสำคัญในการช่วยพัฒนาประสิทธิภาพในการทดลองพลาสมา และการระบุเงื่อนไขต่าง ๆ ในการติดตั้งระบบความร้อนแบบ NBI  ในเครื่องไทยแลนด์โทคาแมคในอนาคต โดยในงานวิจัยนี้จะศึกษาลักษณะของไอออนพลังงานสูง (passing, trapping and loss ion) เพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบอุปกรณ์ตรวจวัดไอออนในเครื่องไทยแลนด์โทคาแมค-1 รวมขึ้นการระบุตำแหน่งที่ออก โดยในวิเคราะห์วงโคจรไอออนพลังงานสูงจะการศึกษาด้วยโค้ด Collision less Lorentz orbit code LORBIT ซึ่งสามารถรันได้โดยใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ประมวลผลประสิทธิภาพสูงที่อยู่ภายใต้การดูแลของสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)  และการวิเคราะห์วงโคจรไอออนพลังงานสูงในเครื่องไทยแลนด์โทคาแมค-1 นั้นจะถูกศึกษาปัจจัยของ ตำแหน่งตั้งต้นของอนุภาค (Start position), ทิศทางของความเร็วเทียบกับสนามแม่เหล็ก (Pitch angle), ลักษณะของสนามแม่เหล็ก, รัศมีลาร์มอร์ (Larmor radius) และ กระแสพลาสมา (Plasma current) สำหรับการกำหนดค่าพลาสมาที่แตกต่างกันในเครื่องไทยแลนด์โทคาแมค-1 ผลที่ได้จากการงานวิจัยนี้จะมีส่วนช่วยในการพัฒนาประสิทธิภาพในการทดลองพลาสมา  สร้างเข้าใจลักษณะวงโคจรไอออนพลังงานสูงสำหรับเครื่องโทคาแมคนี้ และยังสามารถใช้เป็นแนวทางในการออกแบบอุปกรณ์ตรวจวัดไอออนในเครื่องไทยแลนด์โทคาแมค-1 อีกทั้งสามารถต่อยอดในการวิเคราะห์พลศาสตร์ของอนุภาคลำไอออนหรือลำอนุภาคเชื้อเพลิงสำหรับการให้ความร้อนโดยวิธี Neutral beam injection (NBI) อีกด้วย