Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
TMX и TMX-U
Эксперимент с тандемным зеркалом
The Tandem Mirror Experiment.jpg
Эксперимент с тандемным зеркалом (TMX) в 1979 году
Тип устройстваМагнитное зеркало
Место расположенияЛивермор , Калифорния , США
ПринадлежностьНациональная лаборатория Лоуренса Ливермора
История
Дата (даты) строительства1977 - 1979 гг.
Год (ы) эксплуатации1979–1987
Предшествует2XIIB  [ Викиданные ]
Связанные устройстваУстановка для испытаний на сварку зеркал (MFTF)

Эксперимент Тандем Зеркало ( ТМХ и ТМХ-У ) был зеркало магнитной машина работает с 1979 по 1987 год в Национальной Лаборатории Лоуренса Ливермора . [1] Машина захватывала ионы и электроны между двумя магнитными зеркалами. Ионы будут подпрыгивать взад и вперед по прямой, сталкиваться в центре и сливаться. Это был ранний эксперимент в области термоядерной энергии .

История [ править ]

Проект магнитного зеркала был впервые опубликован в 1967 году. [2] Концепция была разработана в США Ричардом Ф. Постом и его командой из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в конце шестидесятых. [3] Частично из-за энергетического кризиса 1970-х годов и холодной войны было выделено финансирование для исследовательской программы массивных магнитных зеркал и магнитных бутылок. Это привело к созданию серии машин, начиная с конца 1960-х и продолжавшейся до середины восьмидесятых. Это включало магнитную бутылку 2X и зеркальные машины Baseball I, Baseball II до того, как был построен TMX. [4]

Дизайн [ править ]

Рабочий проверяет соосность части фигурных бейсбольных катушек.

TMX был официально предложен Фредом Коэнсгеном и командой Ливермора 12 января 1977 года Управлению энергетических исследований и развития США . [5] Проект оценивался в 11 миллионов долларов. Конструкция состояла из пяти колец тока вокруг плазмы. На концах используются магниты в форме «бейсбола» на конце, чтобы предотвратить утечку плазмы. Эта конструкция создавала магнитные силы, которые увеличивались во всех направлениях от центра области зеркала. Термоядерная плазма в форме скрученной галстука-бабочки заключена в магнитное зеркало. [6] Разработка подходящих заглушек была проблемой для всех машин с магнитным зеркалом. Позже бейсбольный дизайн был заменен экзотическими магнитами инь-янь MFTF .[7] Проблемы с утечкой плазмы привели исследователей к Токамаку, где пробки устранялись путем объединения поля в петлю.

Заключение [ править ]

TMX попытался использовать «амбиполярную» плазму. В идеале это позволяло по- разному содержать электроны и ионы . [8] Поскольку ионы намного массивнее электронов, они могут существовать с разными скоростями одновременно. В идеале TMX пытался удерживать ионы в основном с помощью магнитных зеркал и медленных электронов, притягивая их к захваченным ионам. [8] Изменения в этом магнитном и электростатическом ограничении также предпринимаются в Polywell .

TMX-U [ править ]

Сводка результатов TMX была опубликована в феврале 1981 года. [9] В это время на предприятии был проведен капитальный ремонт. Был добавлен тепловой барьер, чтобы лучше удерживать плазму, количество колец было увеличено до более чем десяти [10], вакуум и диагностическая система были отремонтированы, и были добавлены дополнительные магниты для компенсации потерь. [11] Новая машина называлась «TMX-U» [12] и работала до конца восьмидесятых.

Критика [ править ]

Лоуренс Лидски подверг критике машины с магнитным зеркалом, сказав: «Они добавляли по одному комплекту магнитов в год, пока он не разрушился под собственным весом» [1], а также в своей статье « Проблемы с синтезом ».

Дальнейшее чтение [ править ]

  • «Эксперимент с тандемным зеркалом с тепловыми барьерами» Г. А. Карлсон, UCRL-52836, 19 сентября 1979 г.
  • «Термоядерные системы удержания с системами двойных зеркал» Г. И. Димова, Советский журнал по физике плазмы, том 2, номер 4
  • "Потери ионов из-за остановки зеркальной ловушки" Д. П. Чернин, М. Н. Розенблут, Институт перспективных исследований, ядерный синтез, 1978
  • "Улучшенный тандемно-зеркальный термоядерный реактор" Де Болдуин, Physical Review Letters, 29 октября 1979 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Бут, Уильям (1987). «Нафталиновый шарик стоимостью 372 миллиона долларов Fusion». Наука . 238 (4824): 152–155. Bibcode : 1987Sci ... 238..152B . DOI : 10.1126 / science.238.4824.152 . PMID  17800453 .
  2. Перейти ↑ Kelley, GG (1967). «Устранение амбиполярных потенциальных потерь в магнитной ловушке». Физика плазмы . 9 (4): 503–505. DOI : 10.1088 / 0032-1028 / 9/4/412 . ISSN 0032-1028 . 
  3. ^ Сообщение, РЧ (1970-01-01), «Система Зеркала: топливные циклы, снижение потерь и рекуперация энергии», реакторы ядерного синтеза , Труды конференции, Томас Телфорд Publishing, стр 99-111,. DOI : 10,1680 / nfr.44661 , ISBN 978-0-7277-4466-1
  4. ^ Krall, Николас A .; Trivelpiece, Элвин У .; Гросс, Роберт А. (1973). «Основы физики плазмы». Американский журнал физики . 41 (12): 1380–1381. Bibcode : 1973AmJPh..41.1380K . DOI : 10.1119 / 1.1987587 . ISSN 0002-9505 . 
  5. ^ "ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО ОСНОВНОМУ ПРОЕКТУ TMX" Фред Коэнсген, 12 января 1977 г., LLL-Prop-148
  6. ^ "Эксперимент с тандемным зеркалом (TMX)" . Январь 1978 г.
  7. ^ Козман, Т .; Wang, S .; Chang, Y .; Dalder, E .; Hanson, C .; Hinkle, R .; Myall, J .; Montoya, C .; Owen, E .; Palasek, R .; Шимер, Д. (1983). «Магниты для испытательной установки слияния зеркал: испытание первого инь-янь, а также разработка и разработка других магнитов» . IEEE Transactions on Magnetics . 19 (3): 859–866. Bibcode : 1983ITM .... 19..859K . DOI : 10.1109 / tmag.1983.1062533 . ISSN 0018-9464 . 
  8. ^ a b «Комментарии по физике плазмы и управляемому синтезу» Бертон Д. Фрид, комментарии по физике плазмы и управляемому синтезу, 1977, том 2, номер 6
  9. ^ Симонен, TC, изд. (1981-02-26). «Сводка результатов эксперимента с тандемным зеркалом (TMX)» . DOI : 10.2172 / 5759138 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ Аллен, SL; Коррелл, DL; Хилл, DN; Кайзер, ТБ; Хейфец, ДБ (1987). «Определение амбиполярного радиального переноса из баланса частиц в тандемном зеркале TMX-U». Ядерный синтез . 27 (12): 2139–2152. DOI : 10.1088 / 0029-5515 / 27/12/013 . ISSN 0029-5515 . 
  11. ^ Соленья, WL (1983). "Эксперимент с тандемным зеркалом (TMX) LLNL модернизирует вакуумную систему" . Вакуум . 33 (6): 345. DOI : 10.1016 / 0042-207x (83) 90122-7 . ISSN 0042-207X . 
  12. ^ Хант, AL; Коффилд, ИП; Пиклз, WL (1983). «Быстрые измерения давления для термоядерного эксперимента TMX-U» . Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 1 (2): 1293–1296. Bibcode : 1983JVSTA ... 1.1293H . DOI : 10.1116 / 1.572092 . ISSN 0734-2101 .