Trisops - Trisops

Trisops была экспериментальной машиной для изучения магнитное удержание из плазма с конечной целью производства термоядерная энергия. Конфигурация была вариацией компактный тороид, а тороидальный (пончик -образная) структура плазмы и магнитных полей без катушек, проникающих в центр. В 1978 году он лишился финансирования в первоначальном виде.

Конфигурация была произведена путем объединения двух отдельных тороидов, изготовленных двумя коническими пинч-пушками θ, расположенными на обоих концах отрезка Pyrex труба с постоянным магнитный направляющее поле. Тороидальные токи в тороидах были противоположными, так что они отталкивались друг от друга. Придя к равновесию, они были адиабатически сжатие за счет увеличения внешнего поля.

Свободные от силы плазменные вихри

Свободные от силы плазменные вихри имеют однородную магнитная спиральность и поэтому устойчивы ко многим нестабильностям. Обычно в более холодных регионах ток спадает быстрее, пока градиент спиральности не станет достаточно большим, чтобы позволить турбулентное перераспределение тока.

Вихри без силы подчиняются следующим уравнениям.

${\displaystyle {\begin{aligned}{\vec {\nabla }}\times {\vec {B}}=\alpha {\vec {B}}\\{\vec {v}}=\pm \beta {\vec {B}}\end{aligned}}}$

Первое уравнение описывает Сила Лоренца -без жидкости: ${\displaystyle {\vec {j}}\times {\vec {B}}}$ силы везде нулевые. Для лабораторной плазмы α - постоянная величина, а β - скалярная функция пространственных координат.

Поверхности магнитного потока тороидальные, ток полностью тороидальный в ядре тора и полностью полоидальный на поверхности тора. Это похоже на конфигурацию поля токамак, за исключением того, что индукционные катушки проще и не проникают в плазменный тор.

Отметим, что, в отличие от большинства плазменных структур, Сила Лоренца и Магнус сила, ${\displaystyle \rho {\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}}$, играть равноценные роли. ${\displaystyle \rho }$ - массовая плотность.

Проект Trisops

Доктор Дэниел Уэллс, работая над Стелларатор на Принстонская лаборатория физики плазмы в 1960-х задумывались о столкновении и последующем сжатии стабильных плазменных тороидов без силы для создания условий, необходимых для термоядерного синтеза. Имя Trisops - это акроним для термоядерного реактора в поддержку Проект Шервуд. Позже он переехал в Университет Майами где он установил машину Trisops при поддержке Национальный фонд науки и Энергия и свет Флориды.

Проект продолжался до 1978 года, когда NSF прекратил выдачу гранта и Департамент энергетики не подобрал поддержку.

Машина Trisops

Четвертая и последняя версия машины Trisops состояла из зеркальных катушек постоянного тока, производящих 0,5Т направляющее поле, две конические θ-пинчевые пушки, которые создавали два противоположно вращающихся плазменных вихря внутри вакуумной камеры из пирекса. Вихри приближались друг к другу, сталкивались, отталкивались друг от друга и наконец остановились. В это время катушки сжатия создавали поле 3,5 Тл с временем нарастания в четверть цикла 10 мкс.

Полученные результаты

Сжатые кольца сохраняли свою структуру в течение 5 мкс при плотности 2 х 10¹⁷ см⁻³, температура ионов 5 кэВ, температура электронов 300 эВ. Ограничение средств помешало дальнейшим измерениям для устранения несоответствия между приведенными выше цифрами и временем установления равновесия электрон-ионной температуры плазмы, равным 1 мкс.

Следовать за

В 1978 году проект лишился финансирования. Машина была разобрана и осталась на складе. Университет Майами до 1997 года. В то время машина была перевезена в Lanham Md и повторно собрана для проекта CMTX (см. ссылку). Текущее состояние проекта и машины неизвестно.

Рекомендации

• Wells, D. R .; Davidson, J .; Phadke, L.G .; Hirschberg, J. G .; Ziajka, P.E .; Танстолл, Дж. (1978-07-17). «Производство высокотемпературной плазмы высокой плотности с помощью компрессии с вихревым кольцом». Письма с физическими проверками. Американское физическое общество (APS). 41 (3): 166–170. Bibcode:1978PhRvL..41..166W. Дои:10.1103 / Physrevlett.41.166. ISSN  0031-9007.
• CMTX проект, Ноябрь 1997 г.