Prairie View Rotamak
La Prairie View (PV) Rotamak es una física del plasma experimento en Prairie View A & M University . [1] El experimento estudia el confinamiento de plasma magnético para apoyar experimentos controlados de fusión nuclear . Específicamente, el PV Rotamak se puede utilizar como un tokamak esférico o como una configuración de campo invertido . En algún momento entre 2015 y 2017, todo el personal abandonó el proyecto, dejándolo vacante. [2]
Los FRC y los tokamaks esféricos son de interés para la comunidad de físicos del plasma debido a sus propiedades de confinamiento y su pequeño tamaño. Si bien la mayoría de los experimentos de fusión más grandes del mundo son tokamaks , los FRC y ST se consideran una alternativa viable debido a su Beta más alto , lo que significa que se podría producir la misma potencia de salida a partir de un volumen menor de plasma y su buena estabilidad del plasma .
El PV Rotamak se construyó en 2001, en gran parte con componentes del Flinders Rotamak desmontado. [3] PV Rotamak ha proporcionado los datos experimentales para producir más de 12 artículos académicos sobre física del plasma a partir de 2017. [4]
El aparato experimental consta de un recipiente de vacío, bobinas electromagnéticas, un sistema de generación de radiofrecuencia (RF) de alta potencia para ejecutar el campo magnético giratorio (RMF) y diagnósticos. El recipiente de vacío está hecho de vidrio Pyrex y tiene 80 cm de largo y 40 cm de diámetro. [5] Las bobinas electromagnéticas pueden producir campos magnéticos de hasta 230 Gauss (0,023 Tesla) en el centro del recipiente de vacío. Otra bobina electromagnética que atraviesa el eje del recipiente de vacío puede producir el campo magnético necesario para hacer que el aparato sea un tokamak esférico . El sistema de generación de RF puede entregar 400 kW de potencia al plasma en forma de un campo magnético giratorio a una frecuencia de 500 kHz. El RMF puede funcionar durante 40 ms a la vez.
La densidad de electrones durante una descarga típica del PV Rotamak es . [5] Esto es aproximadamente 1000 veces más bajo de lo que tendría que lograr un plasma termonuclear en combustión. [6] La temperatura de los electrones durante una descarga típica es de 10-30 eV , de nuevo unas 1000 veces más baja que la de un plasma termonuclear en combustión. La potencia en el plasma es de 400 kW, en comparación con 10s de MW en los grandes Tokamaks .
Los primeros experimentos en el PV Rotamak buscaron caracterizar la diferencia entre las configuraciones de FRC y tokamak esférico. [5] Descubrieron que la inclusión de un campo magnético toroidal (convirtiendo el FRC en un ST) conducía a un mayor confinamiento y rendimiento de las partículas.