2009年11月12日
准备在马克斯普朗克等离子体物理研究所在慕尼黑附近的加兴,将ITER国际聚变试验反应堆的等离子体加热到数百万度的系统已经进入了新的一轮。IPP与欧洲ITER机构核聚变能源(Fusion for Energy)签署了一项400万欧元的研究合同:在小型原型成功开发后,IPP的新型高频离子源将推进到ITER的一半大小。目前正在对其进行改造,以适应ITER对新的ELISE(大型离子源提取实验)试验台的高要求。
将800立方米ITER等离子体加热到数百万度的两束粒子束,每束都有一个门大小的截面。每一个都要向等离子体中注入16.5兆瓦的加热功率。从今天的平板大小的截面到达到这个数量级,这是一个“巨大的进步”,彼得·弗兰岑博士说,他在IPP工作,为ITER开发加热系统。像太阳一样,未来的核聚变发电厂将从核聚变中获得能量。为此,氢等离子体燃料必须被限制在一个磁场笼子中,不能接触容器壁,并被加热到超过1亿度的点火温度。国际合作在法国Cadarache建造的ITER(拉丁语,意为“方法”)测试装置是为了证明产生能量的聚变火是可能的。它将产生500兆瓦的核聚变能量,这是提前加热等离子体所需能量的10倍。
大约一半的等离子体加热将由所谓的“中性粒子加热”提供:注入等离子体中的快速氢原子与等离子体粒子碰撞,并将它们的能量传递给它们。欧洲杯猜球平台因此,如今的设备只需按下一个按钮,就能达到数倍于太阳的温度。然而,ITER大型装置对已证实的方法提出了新的要求。例如,粒子的速度必须是目前的三到四倍欧洲杯猜球平台,这样它们才能深入到体积庞大的等离子体中。在IPP开发的一个粒子源在2007年被纳入到ITER的设计中。在成功的原型开发之后,欧洲ITER机构,聚变能源公司,现在也授予了IPP合同,以使加热系统适应ITER的要求。
因此,加兴的IPP现在正在建造一个新的试验台,用于研究ITER所需的源的一半大小,而不是以前的更小的原型。随着尺寸的增加,要求对离子源元素的以前的技术解决方案进行修订。经过两年的建设,ELISE将用两年时间测试新设计的大离子源是否能产生接近ITER要求的粒子束。该系统的原始尺寸将由位于帕多瓦的意大利ENEA聚变研究所进行研究。ELISE和它的意大利后继者被严格地纳入了ITER的时间表:中性粒子加热必须在试验反应堆科学运行的第一天起作用。