尖端W7-X核融合装置克服了障碍物

Wendelstein 7-x等离子容器内部的广角视图，显示不同的装甲材料，旨在从等离子体中占据热量。墙的表面轮廓遵循等离子体的形状。平均而言，等离子体的半径为55厘米。

一个关键障碍面向融合设备，称为螺筋管 - 弯曲设施，寻求在地球上进行融合的融合反应，该融合反应是阳光和恒星的融合反应 - 这一直是维持燃料这些反应的等离子体的热量和性能的有限能力。现在，美国能源部（DOE）普林斯顿普林斯顿物理实验室（PPPL）和德国格雷夫瓦尔德的最大普拉斯普拉斯物理研究所的协作研究已经发现，WENDELSTEIN 7-X（W7-X）设施在Greifswald ，最大和最先进的颗粒术构建，已经展示了克服这个问题的关键步骤。

尖端设施

在Max Planck等离子物理学研究所和PPPL作为领先的美国合作师的尖端设施，旨在提高等离子体的性能和稳定性 - 热，充电的物质组成的自由电子和原子核，或离子，占可见宇宙的99％。融合反应熔断器释放大量能量 - 科学家寻求在地球上创造和控制的过程，为所有人类产生安全，清洁和几乎无限的电力。

Wendelstein 7-x从外面观看。可见是甜甜圈形阀的一部分，其容纳超导磁场线圈。墙的表面轮廓遵循等离子体的形状。平均而言，等离子体的半径为55厘米。

W7-X最近的研究旨在确定先进设施的设计是否可以在长期放缓螺节仪推进的血浆的核心核心中锻炼热量和粒子的泄漏。“这是螺栓融合装置发展中最重要的问题之一，”PPPL物理学家Novimir Pablant，一篇文章的核融合结果。

他的工作验证了调查结果的一个重要方面。该研究与Max Planck物理学家Sergey Bozhenkov及其研究所的物理学家克雷格·贝蒂勒正在审查的纸张相结合，表明，先进的设计实际上适中了泄漏。“我们的研究结果表明，我们的目标物理制度早于预期的第一次瞥见，”Max Planck物理学家Andreas Dinklage说。“我记得我在射门后看到Novi的原始数据。我立即意识到这是科学家生活中的罕见时刻之一，当你衡量的证据表明你是在正确的道路上。但即使现在还有很长的路要走。“

常见问题

被称为“运输”的泄漏是颗粒剂的常见问题，以及传统上具有传统上的托卡马克的更广泛使用的融合设备。两个条件导致这些设施中的运输，将粒子轨道的磁场中的等离子体限制在磁场中。

磁性表面上场线的实验性可视化。

这些条件是：

湍流。血浆的不守规矩的旋流和漩涡可以触发运输;碰撞和轨道。轨道磁场线的颗粒通常可以碰撞，从它们的轨道敲出它们并导致物理学家称之为“新古典传输”。

W7-X螺栓的设计者试图通过小心地塑造产生限制磁场的复杂的三维磁线圈来减少新古典传输。为了测试设计的有效性，研究人员调查了它的互补方面。

Pabbant发现以前的W7-X实验中的等离子体行为的测量很好地与马里兰大学Matt Landreman开发的代码的预测相同，那些用于塑造扭曲的W7-X线圈的设计师。Bozhenov详细了解实验和贝迪勒追踪对渗漏的先进设计的泄漏控制。

磁性表面上场线的实验性可视化。

“这项研究验证了W7-X的优化设计如何减少新古典传输的预测，”波邦人说。相比之下，他补充说，“未优化的颗粒剂在控制问题时已经非常糟糕了。

进一步的好处

优化设计的进一步优点是它揭示了W7-X螺栓恒星中的大部分运输现在来自于此。“这使我们能够确定等离子体核心的湍流运输是多少，”波邦人说。“该研究标志着显示高性能螺栓的第一步，例如W-7X是生产清洁和安全融合反应堆的有吸引力的方法。”

参考：

“通过N.Pablant，A.Langenberg，A.Alonso，J.Baldzuhn，C.D，”对W7-X的离子根等离子体中的新古典族氨基焊电场进行研究。Beidler2，S. Bozhenkov，R.Burhenn，K.J.Brunner，A. Dinklage，G. Fuchert，O. Ford，D.A.盖茨，J.Geiger，M. Hirsch，U.Höfel，Ye.O.Kazakov，J。克劳曼，M.Krychowiak，H.·兰卡，M. Landreman，S. Lazerson，H.Maaßberg，O. Marchuck，A.Mollen，E. Pasch，A. Pavone，S. Satake，T.Schröder， HM.史密斯，J.Svensson，P.Traverso，Y.Turkin，J.L.Velasco，A. Von Stechow，F. Prouler，G. Weir，R.C.狼，D.张和W7-X队，2020年2月20日，核融合.DOI：
10.1088 / 1741-4326 / AB6EA8

“在WENDELSEIN 7-X颗粒中的高性能等离子体”BOZHENKOV，YEVGEN KAZAKOV，奥维弗·福特，MARC NA BEURSKENS，Jorge Alberto Alcuson，J Arturo Alonso，JürgenBaldzuhn，基督教Brandt，Kai Jakob Brunner，Hannes Damm， Golo Fuchert，Joachim Geiger，Olaf Grulke，Matthias Hirsch，UdoHöfel，周济黄，Jens P·克劳尔，andreasLangenberg，Heinrich Peter Laqua，Samuel A Lazerson，Nikolai B Marushchenko，Dmitry Modev，Matthias Otte，Novimir Antoniuk Pablant， Ekkehard Pasch，Andrea Pavone，Josefine Proll，Kian Rahbarnia，Evan R Scith，Hakan M Smith，Torsten Stange，Adrian Von Stechow，H Thomsen，Yuriy Turkin，Glen A Wurden，Pavlos Xanthopoulos，Daiong Zhangopoulos，Daihong Zhangovoulos，2020年2月20日，核融合.DOI：
10.1088 / 1741-4326 / AB7867

Pablant的工作是与来自七个国家和国际机构的三十多名合色师合作完成的。这些中心包括马里兰大学和美国的Auburn大学以及Max Planck Plasma物理研究所和德国Jülich超级计算中心;西班牙国家融合实验室;和比利时等离子物理实验室，代表欧洲融合实验室联盟的实验室（Eurofusion）。

对这项工作的支持来自于DOE科学办公室和欧洲国家研究和培训计划。