2005年7月6日
研究人员在UCSD总部位于圣地亚哥的通用原子学报道了一种改进的核融合技术控制方法，该方法限制了在甜甜圈形的Tokamak反应堆中的电离氢云。与通过铀或p的裂解原子产生能量的裂变反应堆不同，Tokamak（Toe-ka Mack）融合设备通过将两个重原子的氢原子结合到氦中，从而产生能量，几乎没有放射性副产品。UCSD，通用原子学以及世界各地的数十名大学和政府实验室的研究人员都在各种方面合作，以提高当前一代Tokamaks的效率，这些Tokamaks使用磁场来限制电离氢燃料或等离子体，或者在限制In In In In In inionized Hydrogen燃料或等离子体。一个称为圆环的圆形云。
在7月号Automatica发表的一篇论文中，包括UCSD机械和航空航天工程教授Miroslav Krstic和他的前研究生Eugenio Schuster，现在是Lehigh University的工程学教授迈克尔·沃克（Michael L. Walker）和大卫·A·汉弗莱斯（David A. Humphreys）。新的数学方法旨在将其纳入现有的通用原子软件中，以更有效地微调流经Tokamak控制电路的电流。这些电流产生的磁场会抑制垂直不稳定性和圆环不必要的振荡。
“ Tokamaks面临的很大一部分是控制问题，而垂直控制只是其中之一。”克斯蒂克说。“我们能够控制所有这些参数越好，我们就越有效地运行融合反应器。”
当氘和trimopes的混合物分别与普通氢原子的质量分别融合到氦气中时，核融合发生在Tokamaks中。包括中华人民共和国，欧盟，日本，大韩民国，俄罗斯联合会和美国在内的国际团队的共同目标，将根据获得的经验而建立下一代融合反应堆与Tokamaks。The group’s planned $5 billion International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), which is slated for construction in France, will heat a diffuse cloud of ionized hydrogen to roughly 100 million degrees Celsius, fusing isotopes of hydrogen into helium in a process that will generate about 10 times more energy than the device will consume.
几年前，托卡马克斯（Tokamaks）证明了产生比消耗更多的动力的能力，这是一个重要的里程碑，但据估计，第一个商业融合反应堆估计为30年。Krstic说：“只有更精确地控制垂直位置，形状和其他参数，效率的额外提高才是可能的。”“融合是地球上最困难的技术问题之一，但是，托卡马克控制是一个巨大进步的领域。”
与太阳中心相比，氢的热核向温度高。“这是等离子体在这些机器中如此不稳定的原因之一，”该研究的普通原子学，合着者沃克说。“但是，我们更好地控制了不稳定性，这就是为什么这项研究和其他类似的研究表明融合社区在过去几年中取得的稳定进步的迹象。”
Tokamak设备的一个局限性与可以通过其控制电路的电流的上限有关。这些电路的行为就像能够仅携带有限的水流的花园软管，一旦达到最大承载能力，据说它们已饱和。如果需要更多的电流来在任性等离子体上产生更强的磁性推动力，则垂直控制软件可能需要比控制电路所能提供的电流更多，这是在控制场中称为“清盘”的过程。“在这种情况下，控制者告诉执行者越来越努力地工作，但他们已经被淘汰了，”克斯特ic说。“因此，等离子体圆环的垂直位置可能会击中托卡马克的内壁并造成结构损坏。”
Krstic和Schuster发明的技术包括“反垃圾”功能，包括一种称为“ Watch Dog”和另一种称为“速率限制器”的功能，这些功能分别设计为监视线圈电压需求，并防止控制器要求对响应进行响应。can’t possibly be delivered.
Krstic说：“我们是从干扰的等离子体流动开始的，我们正试图将其恢复到平衡状态。”“普通原子科学家设计了一个复杂的垂直稳定控制器，我们被要求改进。我们不得不将信封超出现有的反垃圾理论以实现这一目标。