Охлаждение плазмы края в реакторе, имеющем форму пончика звонило, токамак к низким температурам охлаждает ядро также, и работа реактора уменьшена. Если горячий плазменный край может быть допущен стеной, выполнение сплава увеличится.
Очень плоские температурные профили с горячим плазменным краем были теперь достигнуты в Литиевом Эксперименте Токамака, расположенном в Лаборатории Физики Плазмы Принстона САМКИ, добавив литиевую стену. Такая однородность в радиальном температурном профиле может также значительно уменьшить средства, которыми плазменную нестабильность стимулируют, и следовательно уменьшает потери частицы и энергия.
В больших токамаках с вольфрамовыми стенами плазма края должна быть охлаждена к низким температурам, прежде чем она свяжется со стеной. Это уменьшает бормотание стены плазмой, которая может привести к введению и накоплению тяжелых примесей в плазме. Бормотание тяжелого стенного материала, такого как вольфрам, увеличивается непрерывно с плазменной энергией, пока очень высокие энергии не достигнуты.
Разность масс между водородными плазменными ионами и стенными атомами намного меньше для лития, чем вольфрам и бормотания литиевых пиков в относительно низких энергиях (приблизительно 200 эВ).Литий, бормочущий уменьшения непрерывно в более высоких энергиях, до температур 10 кэВ или больше. Это вызвано тем, что более высокие энергетические ионы «хоронят» себя в легком стенном материале и передают мало энергии поверхностным атомам.
Кроме потенциальных повышений производительности для токамаков, Литиевый Эксперимент Токамака (LTX) обеспечивает возможность исследовать поведение plasmas с плоскими температурными профилями.Plasmas с однородной температурой повсюду, т.е., без температурного градиента, находятся в режиме, который ранее никогда не достигался ни для какой магнитно ограниченной плазмы.
Эта работа была выполнена как сотрудничество между Princeton Plasma Physics Lab и Окриджской национальной лабораторией, с участием Научного и Инновационного Центра Плазмы Вашингтонского университета и Калифорнийского университета, Лос-Анджелес.