2020年6月18
所有努力在托卡马克聚变设施的聚变能复制太阳和星星必须应付一个常数问题——瞬态热破裂,可以停止聚变反应和破坏甜甜圈形状的托卡马克装置。这些破裂,称为边缘局部模式(榆树),发生在热的边缘,带电等离子体气体时踢到高速燃料聚变反应。
防止此类爆发DIII-D国家聚变装置,研究人员的通用原子公司(GA)经营美国能源部(DOE),此前开创了一种方法,注入小涟漪的磁场等离子体导致热可控泄露出来。现在美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室的科学家们(PPPL)开发了一种控制方案来优化这些字段的水平没有榆树的最大性能。
路径抑制榆树
PPPL物理学家Florian拉格尼尔和领导的研究,由美国能源部科学办公室,在圣地亚哥DIII-D开发方案。欧洲杯线上买球拉格尼尔表示方法,将GA和其他合作机构的研究人员一起,揭示了一个路径对ITER压制榆树和核聚变能量最大化,国际托卡马克在建在法国,旨在演示聚变能的实用性。
“我们的前进道路,这是可以做到的,”拉格尼尔说,一篇论文的第一作者报告的结果核聚变。
融合力量太阳和星星结合光元素等离子体的形式——热,带电状态的物质自由电子和原子核组成的,占99%的可见的宇宙,产生大量的能量。全世界的科学家正在寻求利用融合为一个几乎取之不尽用之不竭的安全、清洁能源发电。
演示的技术使用的扩展能力DIII-D等离子体控制系统来解决优化聚变能源之间的固有矛盾和控制榆树。该计划侧重于“基座”,薄,致密层的边缘附近的等离子体托卡马克等离子体的压力增加,从而融合的力量。然而,如果基座生长过高它可以创建榆树热破裂的突然崩溃。
所以关键是控制核聚变能量最大化的基座的高度而防止层变得如此之高,以至于它触发榆树。结合要求过程的实时控制。
“你不能只是预编程序某个常数事先计划,由于等离子体和墙条件可能进化,”助理教授说《Kolemen普林斯顿大学机械和航空航天工程和PPPL物理学家负责这个项目。“控制必须提供实时的调整。”
稳定的榆树抑制
开发系统创建的榆树压制在最小幅度,或大小,磁干扰。进一步减少监禁的振幅允许部分恢复失去的过程中,从而实现稳定榆树抑制和高融合性能。
“拉格尼尔和他的同事们已经组建了一个令人印象深刻的一系列控制工具实时监管的核心和边缘等离子体稳定,”GA的物理学家卡洛斯Paz-Soldan说论文的合著者。“某种形式的自适应控制技术在这项工作可能需要调节等离子体边缘在ITER稳定。”
尽管国际设施不会简单地应用控制系统由PPPL和GA,它必须创建自己的方法应付榆树。的确,“主动控制方案将使安全运行在最大化(融合)获得在未来的设备如ITER,”作者说。此外,他们补充道,实现这样一个计划DIII-D提供证据的原则和“指导未来发展。”
PPPL,新泽西州普林斯顿大学的校园Forrestal总部,致力于创造新知识对等离子体的物理——超级带电气体,开发实用的解决方案创建融合的能量。
大学的实验室是由美国能源部科学办公室,这是物理科学基础研究的最大支持者在美国和正在努力解决一些最紧迫的挑战我们的时间。欧洲杯线上买球
来源:https://www.pppl.gov/