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Trampa dinámica de gas

La trampa dinámica de gas es una máquina de espejo magnético que se utiliza en el Instituto Budker de Física Nuclear en Akademgorodok , Rusia .

Especificaciones técnicas

Dimensiones El plasma dentro 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 aumenta hasta 15 Teslas en los extremos. [1] Este cambio en la fuerza es necesario para reflejar las partículas y atraparlas internamente (ver: el efecto del espejo magnético ).

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

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

Diagnóstico

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 de movimiento Stark
  3. Análisis de energía CX (2)
  4. Dispersión de iones de Rutherford
  5. Analizador de pérdida final de iones
  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. Detectores de electrones NBI Sec.
  14. Detectores de neutrones
  15. Detectores de protones termonucleares

Imágenes del GDT

Referencias

  1. ^ abcd Simonen, Thomas C. (25 de septiembre de 2015). "Tres descubrimientos que cambiaron las reglas del juego: ¿un concepto de fusión más simple?". Journal of Fusion Energy . 35 (1). Springer Science and Business Media LLC: 63–68. doi :10.1007/s10894-015-0017-2. ISSN  0164-0313. S2CID  122088138.
  2. ^ Trampa dinámica de gas (GDT). Experimentos con calentamiento de electrones. Instituto Budker de Física Nuclear, Universidad Estatal de Novosibirsk. Rama siberiana, Rusia, 2012, Thomas Simonen
  3. ^ ab Ivanov, AA; Prikhodko, VV (14 de mayo de 2013). "Trampa dinámica de gas: una descripción general del concepto y los resultados experimentales". Plasma Physics and Controlled Fusion . 55 (6). IOP Publishing: 063001. Bibcode :2013PPCF...55f3001I. doi :10.1088/0741-3335/55/6/063001. ISSN  0741-3335. S2CID  121275963.
  4. ^ Bagryansky, PA; Shalashov, AG; Gospodchikov, ED; Lizunov, AA; Maximov, VV; et al. (18 de mayo de 2015). "Aumento triple de la temperatura electrónica en masa de las descargas de plasma en un dispositivo de espejo magnético". Physical Review Letters . 114 (20): 205001. arXiv : 1411.6288 . Código Bibliográfico :2015PhRvL.114t5001B. doi :10.1103/physrevlett.114.205001. ISSN  0031-9007. PMID  26047233. S2CID  118484958.