Skapar och styr strålar i plasmor

Energiforskning, rymdfysik och materialvetenskap – tillämpningarna är många inom området plasmafysik, vetenskapen om heta joniserade gaser. Som Wallenberg Scholar kommer Tünde Fülöp fokusera på två områden; magnetiska fusionsplasmor och laserproducerade plasmor.

Forskargruppen som leds av Tünde Fülöp utforskar fysikaliska fenomen inom plasmafysik. Dessa kännetecknas av stora variationer i densitet och temperatur, där både småskaliga och storskaliga processer påverkar varandra. Därför krävs fysikmodeller på flera nivåer: både de som är mycket detaljerade, resurskrävande och precisa, och de som är snabba och arbetar med övergripande parametrar i färre dimensioner.

Tünde Fülöp vill därför skapa en verktygslåda som hjälper till att hitta de bästa möjliga parametrarna för de olika modellerna. Verktygen kommer att vara till nytta inom olika områden där man behöver optimera och förbättra processer.

– Att styra och kontrollera elektroner med hög energi är av yttersta vikt i en fusionsreaktor, där bränslet består av ett cirka 100 miljoner grader hett joniserat plasma. Om styrningen går fel kan det bildas en stråle av skenande elektroner, liknande en svetslåga, som kan skada reaktorväggen. Målet med mitt första delprojekt är att identifiera metoder för att helt kunna undvika, eller kontrollera, de skenande elektronernas skadliga effekter i fusionsplasmor. Resultaten av arbetet ska kunna implementeras omgående, både i experiment och i förberedelserna för planerade fusionskraftverk, säger Tünde Fülöp.

Laserproducerade partikel- och ljuskällor

Det andra området Tünde Fülöp vill utforska är laserproducerade partikel- och ljuskällor. Deras korta pulser möjliggör helt nya användningsområden, exempelvis inom partikelacceleration. Men effektiviteten, stabiliteten och egenskaperna hos dessa källor behöver förbättras. Tünde Fülöp vill därför utforma optimala metoder för hur skräddarsydda ultrakorta elektron- och ljuspulser kan skapas på ett effektivt och stabilt sätt.