Физики интересуются CHI, потому что он мог произвести часть сложной паутины магнитных полей, которая управляет супергорячей плазмой в токамаках. Один компонент той сети произведен большим «D» – сформированные магниты, которые окружают токамак и проходят через отверстие в его центре.
Другой компонент произведен центральным электромагнитом, известным как соленоид, который вызывает ток в плазме, которая создает другой набор магнитных полей. Эти области объединяются с областями, произведенными «D» – имеющие форму магниты, чтобы сформировать вихрь скручивания, который препятствует тому, чтобы плазма коснулась стен токамака.
Будущие токамаки – у особенно компактных сферических токамаков как NSTX-U – не могло бы быть достаточного количества комнаты для соленоидов, все же. CHI мог быть идеальным для тех токамаков, потому что он не требует соленоидов вообще. Во время CHI линии магнитного поля или петли, вставлены в вакуумную камеру токамака посредством открытий на полу судна.
Полевые линии тогда расширяются, чтобы заполнить пространство судна, как раздувание воздушного шара с воздухом, пока петли не подвергаются процессу, известному как магнитное повторное соединение, и хватают закрытый. (Думайте о связывании, которое раздуло воздушный шар.) Недавно сформированные закрытые полевые линии тогда вызывают ток в плазме.Выполняя моделирования, Ebrahimi нашел, что сужение части магнитной петли, которая простирается в токамак через пол, могло заставить 70 процентов полевых линий закрываться, по сравнению с 20 – 30 процентами без такого сужения. «Впервые, мы видим большой объем закрытия во время компьютерных моделирований», сказала она. Количество полевых линий, которое близко важно, потому что, чем более полевые линии, которые закрываются, тем больше ток, текущий через плазму и более сильное магнитные поля, держащие плазму в месте.«Результаты помогают нам выяснить, как мы можем получить максимальный ток запуска в NSTX-U», сказал Эбрэхими. «Это – прямое применение исследования.
Но теперь у нас также есть понимание некоторых основных физических явлений: какова физика позади процесса повторного соединения? Как линии на самом деле закрываются?»
Моделирования также обеспечивают повышение продвижения энергии сплава. «Мы можем создать и выдержать достаточно большой магнитный пузырь в токамаке, чтобы поддержать сильный электрический ток без соленоида?» спрашивает Эбрэхими. «Результаты указывают, что ‘да, мы можем сделать это’».