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La Trampa de gas dinámico es un espejo magnético máquina está operando en el Instituto de Física Nuclear Budker en Akademgorodok , Rusia .

Especificaciones técnicas [ editar ]

Dimensiones El plasma del interior de la máquina llena un cilindro de espacio, de 7 metros de largo y 28 centímetros de diámetro. [1] El campo magnético varía a lo largo de este tubo. En el centro, el campo es bajo; alcanzando (como máximo) 0,35 Teslas . El campo se eleva hasta 15 Teslas en los extremos. [1] Este cambio en la fuerza es necesario para reflejar las partículas y dejarlas atrapadas internamente (ver: el efecto espejo magnético ).

Calentamiento El plasma se calienta mediante dos métodos, simultáneamente. La primera es la inyección de haz neutro , donde un haz de material neutro y caliente (25 keV) se dispara a la máquina a una velocidad de 5 megavatios. [1] El segundo es el calentamiento por resonancia de ciclotrón de electrones, que es donde se utilizan ondas electromagnéticas para calentar un plasma, de forma análoga a calentarlo en el microondas.

Rendimiento A partir de 2016, la máquina había alcanzado una beta de atrapamiento de plasma de 0,6 durante 5 milisegundos. [2] Había alcanzado una temperatura electrónica de 1 keV utilizando el método de calentamiento por resonancia de ciclotrón de electrones . Había alcanzado una densidad iónica de 1 x 10 20 iones / m 3 . [1] La máquina pierde material por los extremos del espejo [3] pero el material se repone a una velocidad tal que se mantiene la densidad dentro de la máquina. [3]

Diagnóstico [ editar ]

Durante cualquier experimento, los operadores pueden elegir entre al menos 15 diagnósticos de fusión para medir el comportamiento de las máquinas: [2]

  1. Dispersión de Thomson
  2. Efecto Motional Stark
  3. Análisis de energía CX (2)
  4. Dispersión de iones de Rutherford
  5. Analizador de pérdida iónica
  6. Interferómetro de microondas
  7. Interferómetro de dispersión
  8. Bucles diamagnéticos
  9. Sondas Langmuir
  10. Detectores piroeléctricos
  11. Sondas de RF
  12. Calorímetros de descarga de haz
  13. NBI Sec. Detectores de electrones
  14. Detectores de neutrones
  15. Detectores termonucleares de protones

Imágenes del GDT [ editar ]

  • La estructura de la trampa dinámica de gas, que muestra los imanes (en rojo) y dos métodos de calentamiento del plasma (inyección de haz neutro) y (calentamiento por resonancia de ciclotrón de electrones). También se muestra el perfil del campo magnético a través de la máquina. [4]

  • La trampa dinámica de gas vista desde arriba.

  • La ubicación de los diagnósticos utilizados para medir el comportamiento del GDT.

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b c d Simonen, Thomas C. (25 de septiembre de 2015). "Tres descubrimientos que cambian el juego: ¿un concepto de fusión más simple?". Revista de energía de fusión . Springer Science and Business Media LLC. 35 (1): 63–68. doi : 10.1007 / s10894-015-0017-2 . ISSN  0164-0313 .
  2. ^ a b Trampa dinámica de gas (GDT). Experimentos con calentamiento de electrones. Instituto Budker de Física Nuclear, Universidad Estatal de Novosibirsk. Sucursal de Siberia, Rusia, 2012, Thomas Simonen
  3. ^ a b Ivanov, AA; Prikhodko, VV (14 de mayo de 2013). "Trampa de gas dinámico: una visión general del concepto y resultados experimentales". Física del plasma y fusión controlada . Publicación de IOP. 55 (6): 063001. doi : 10.1088 / 0741-3335 / 55/6/063001 . ISSN 0741-3335 . 
  4. ^ Bagryansky, P. A .; Shalashov, A. G .; Gospodchikov, E. D .; Lizunov, A. A .; Maximov, V. V .; et al. (18 de mayo de 2015). "Triple aumento de la temperatura de los electrones a granel de las descargas de plasma en un dispositivo de espejo magnético". Cartas de revisión física . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 114 (20): 205001. doi : 10.1103 / physrevlett.114.205001 . ISSN 0031-9007 .