ภาพรวมของระบบการเก็บข้อมูลและควบคุมพลาสมา ของเครื่องโทคาแมคเครื่องแรกของประเทศไทย

An Overview of Data Acquisition and Plasma Control System of Thailand Tokamak I

Abstract

Thailand Tokamak 1 (TT-1) หรือเครื่องโทคาแมค เครื่องแรกของประเทศไทยกำลังดำเนินการติดตั้ง โดยสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) ณ อำเภอองครักษ์ จังหวัดนครนายก ในระยะเริ่มต้นของการเดินเครื่องโทคาแมค คาดว่าจะสามารถผลิตกระแสพลาสมา ขนาด 50 kA โดยมีความหนาแน่น 1018 m-3 ภายใต้สนามแม่เหล็กขนาด 1.5 Tesla การปล่อยพลาสมาโดยปกติในการทดลอง จะคงอยู่ได้นานประมาณ 100 มิลลิวินาที สำหรับการยิงแต่ละครั้ง และยิงจำนวนไม่กี่ร้อยนัดต่อวัน การเตรียมความพร้อมของเครื่อง การตรวจสอบก่อนการทดลอง ระหว่างการทดลอง และหลังการปล่อยพลาสมาจึงมีความสำคัญเป็นอย่างมาก นอกจากนี้ในระหว่างการปล่อยพลาสมาจะมีการเปิดใช้งานระบบวินิจฉัยพลาสมา (Diagnostics) บางส่วน สัญญาณที่ได้รับจากอุปกรณ์และเครื่องมือวัดที่แตกต่างกัน ไม่ว่าจะเป็นรูปแบบการเตรียมการตรวจสอบ การควบคุม หรือการวินิจฉัยชุดข้อมูลจำนวนมากที่มีอัตราการทำซ้ำในระดับปานกลาง และได้มาจากระบบควบคุมพลาสมา (Plasma Control System: PCS) ในบทความนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดของการเก็บข้อมูล (Data acquisition: DAQ) การออกแบบในปัจจุบัน DAQ การเก็บข้อมูลสามารถรับสัญญาณมากกว่า 356 ช่องสัญญาณ ประกอบด้วยช่องรับสัญญาณพื้นฐานของ TT-1 กว่า 192 ช่องสัญญาณ ในช่วงความถี่ 10-250 kHz สำหรับข้อมูลการวินิจฉัยพลาสมา รับข้อมูลมากกว่า 5 GB สำหรับการจัดเก็บในหนึ่งวัน รวมพื้นที่เก็บข้อมูลมากกว่า 500 GB สำหรับการใช้งานหนึ่งปี (ประมาณ 100 วัน) และช่องรับสัญญาณจากระบบวิเคราะห์คุณสมบัติของพลาสมาด้วยหัววัดแลงเมียร์ อีกกว่า 164 ช่องสัญญาณ ซึ่งจะให้เกิดข้อมูลรวมทั้งสองระบบมากกว่า 10 GB ในหนึ่งวัน และมากกว่า 1000 GB ในหนึ่งปี