Более медленное время отклика этих катушек сверхпроводимости создает проблему. Более медленный темп мешает управлять стабильным выбросом с большим плазменным объемом или расширил вертикальную высоту, требуемую для производства энергии сплава. Исследование этой проблемы в текущем устройстве сверхпроводимости особенно полезно для ПРОХОДА, международный эксперимент сплава в процессе строительства во Франции, которая будет готова к эксплуатации в 2025.Передний край проблемы
На переднем крае этого контроля проблема – устройство Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), один из самых больших токамаков сверхпроводимости в мире. Его сверхпроводники сделаны из ниобия и олова, тот же самый проводник, который запланирован использование в ПРОХОДЕ.
Команда американских и корейских исследователей, во главе с физиком Деннисом Мюллером из Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) американского Министерства энергетики (DOE), теперь резко улучшила стабильность удлиненной плазмы в KSTAR, подав пример для того, как решить подобные проблемы в других устройствах сверхпроводимости, таких как ПРОХОД. Успешный метод управления, продемонстрированный этим летом Мюллером и физиками от National Fusion Research Institute (NFRI) в Южной Корее и Общей Атомной энергетики в Сан-Диего, годы заглавных букв усилия управлять вертикальной нестабильностью, которая позволила плазме подпрыгивать вверх и вниз в вакуумной камере 11 футов высотой.«Поскольку плазма стала более высокой, она переехала от стабильной операции», сказал Мюллер 59-е годовое собрание американского Физического Общественного Подразделения Плазменной Физики в октябре. «Новый метод исправления мешает плазме подпрыгнуть вверх и вниз, стабилизируя вертикальный центр плазмы.
Контроль вертикальной нестабильности допускал более высокий plasmas в KSTAR, чем технические требования первоначального проекта».Измененная электроникаКлюч к фиксации был измененной электроникой для датчиков, которые обнаруживают магнитное поле плазмы и движения плазмы и положения. Измененные датчики быстро посылают управляющий сигнал, который может обеспечить обратную связь на вертикальном положении.
Обратная связь использует вертикальную катушку контроля в судне (IVC), чтобы пододвинуть обратно на изменениях в вертикальном положении и предотвратить завершение плазмы. «Используя улучшенный датчик сигналы очень важны для системы управления, чтобы работать хорошо», сказал Мюллер.Новые магнитные датчики приложили усилия команды, чтобы развивать и оптимизировать. Обеспечение электроники было исследователями KSTAR Юном Гио Баком и Хеунгсу Кимом. Приложением усилий был Мюллер, и KSTAR’s Спел-hee Хана.
В дополнение к улучшениям датчика Николас Эйдитис Общей Атомной энергетики развивал систему управления, которая различает быстрые и медленные изменения в датчике, сигнализирует и направляет различные катушки, чтобы ответить на плазменное движение на различных временных рамках. Конечный результат этой международной работы в команде – система управления, которая эффективно отвечает на движения плазмы, позволяя операцию с более высокими plasmas, которые превышают конструктивные требования KSTAR. Офис САМКИ Науки (ФЕС) поддержал эту совместную работу.PPPL, в Кампусе Принстонского университета Forrestal в Плейнсборо, Нью-Джерси, посвящен созданию нового знания о физике plasmas – ультрагорячих, заряженных газов – и к развитию практических решений для создания энергии сплава.
Лабораторией управляет Университет для Офиса американского Министерства энергетики Науки, которая является крупнейшим единственным сторонником фундаментального исследования в физике в Соединенных Штатах и работает, чтобы обратиться к некоторым самым неотложным проблемам нашего времени.