และโรงงานซินโครตรอนอื่นๆ ผลิตลำแสงซินโครตรอนที่สอดคล้องกัน สิ่งเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับนักฟิสิกส์ที่ศึกษาวัสดุที่อ่อนนุ่มและชีวภาพ ตลอดจนโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ อะตอม และโมเลกุลของวัสดุแข็ง เช่น คริสตัล แม้ว่าฉันจะไม่คิดว่ารางวัลโนเบลใดได้รับรางวัลสำหรับฟิสิกส์ของสสารควบแน่นที่ทำในซินโครตรอน แต่รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2009 นี้
ได้รับการ
แบ่งปันโดย ผู้ซึ่งใช้รังสีซินโครตรอนเพื่อคำนวณโครงสร้างของไรโบโซม เป็นหนึ่งในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หลายเครื่องทั่วโลกที่อุทิศตนเพื่อผลิตลำแสงของเทอร์มอลนิวตรอน สิ่งเหล่านี้มีความยาวคลื่นที่ไล่เลี่ยกับระยะห่างของอะตอมในวัสดุที่เป็นของแข็ง ซึ่งทำให้เป็นหัววัดในอุดมคติสำหรับคุณสมบัติ
มวลรวมของสสาร ILL และสิ่งอำนวยความสะดวกนิวตรอนอื่น ๆ ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับคุณสมบัติทางโครงสร้าง ไดนามิก และแม่เหล็กของวัสดุ อันที่จริง เทคนิคการกระเจิงของนิวตรอนประสบความสำเร็จอย่างมากในฟิสิกส์ของสสารควบแน่น จนคลิฟฟอร์ด ชูลล์และเบอร์แทรม
ที่ฟลักซ์กำลังไฟฟ้าสูงสุดประมาณ ลิมิตเตอร์เป็นสายพานต่อเนื่องรอบทอรัสที่สัมผัสกับพลาสมา และประกอบด้วยองค์ประกอบที่ระบายความร้อนแยกกัน 574 ชิ้นที่เรียกว่า ฟิงเกอร์ ต้องติดตั้งอุปกรณ์ด้วยความแม่นยำของตำแหน่งประมาณ 1 มม. เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอ
จะใช้ส่วนประกอบภายในที่เรียกว่าไดเวอร์เตอร์เพื่อจัดการกับการไหลของความร้อนและอนุภาคที่คล้ายคลึงกัน การพัฒนาลิมิตเตอร์เกี่ยวข้องกับความร่วมมืออย่างใกล้ชิดกับภาคอุตสาหกรรม ส่วนประกอบพื้นฐานแต่ละชิ้นจากทั้งหมด 574 ชิ้นหุ้มด้วยกระเบื้อง 21 ชิ้นที่ทำจากวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์
ซึ่งยึดติดกับฮีตซิงก์ระบายความร้อนด้วยน้ำที่ทำจากโลหะผสมโครเมียม-เซอร์โคเนียม-ทองแดง นั่นคือความซับซ้อนของส่วนประกอบที่ใช้เวลาสี่ปีในการผลิต และโทคามัค และอุปกรณ์เฮลิคอลขนาดใหญ่ ในญี่ปุ่นเวลากักเก็บพลังงาน τ Eเป็นเวลาลักษณะเฉพาะที่พลาสมาเย็นลงเมื่อปิดเครื่อง
ทำความร้อน
ค่าทั่วไปสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันคือไม่กี่วินาทียังคงได้รับประโยชน์จากค่าลิขสิทธิ์จำนวนมากจากเทคโนโลยีที่จดสิทธิบัตร บร็อคเฮาส์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ร่วมกันในปี 1994 สำหรับงานบุกเบิกในสาขานี้ สามารถให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับการทำงานของพัลส์ยาวซึ่งจะเกี่ยวข้องกับ
เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน พลาสมาดิวทีเรียมที่มีระยะเวลาสูงสุด 390 วินาทีเพิ่งได้รับมาพร้อมกับเครื่อง ซึ่งสอดคล้องกับสถิติโลกสำหรับพลังงานฉีดที่ 1.1 GJ ซึ่งสูงกว่าสถิติก่อนหน้าในปี 2539 ถึงสี่เท่า ความยาวพัลส์ส่วนใหญ่ถูกจำกัดโดยความถี่วิทยุ ตัวปล่อยพลังงาน ซึ่งมีจุดประสงค์ให้ทำงานครั้ง
ละประมาณหนึ่งนาทีเท่านั้น เหล่านี้จะถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้ทำงานเป็นระยะเวลา 1,000 วินาที ซึ่งกำลังอยู่ในระหว่างการทดสอบ สถิติโลกสำหรับระยะเวลาการเต้นของชีพจรจัดทำ ในญี่ปุ่น ซึ่งวิ่งนานกว่าสามชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เครื่องทำงานด้วยพลังงานฉีดเพียง 110 MJ และที่กระแส
อุณหภูมิ และความหนาแน่นต่ำมาก นอกจากนี้ยังมีการสาธิตการควบคุมป้อนกลับแบบเรียลไทม์ของพลาสมาใน เป็นระยะเวลานานกว่าสามนาทีในสภาวะคงที่ ซึ่งกระแสพลาสมาถูกแทนที่อย่างสมบูรณ์ด้วยกระแสที่ไม่เหนี่ยวนำซึ่งขับเคลื่อนด้วยคลื่น RF การควบคุมนี้ช่วยให้นักวิจัย
ได้อย่างเต็มที่ เช่น การสึกกร่อนของพื้นผิวที่หันเข้าหาพลาสมา และความอิ่มตัวของไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น เมื่อส่วนประกอบที่หันเข้าหาพลาสมาร้อนขึ้น พวกมันจะปล่อยดิวทีเรียมและวัสดุอื่นๆ ที่เข้าสู่พลาสมาและกลายเป็นไอออน สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์
เช่น การเพิ่มความหนาแน่นของพลาสมาและเพิ่มการสูญเสียพลังงานผ่านการแผ่รังสีในพลาสมาตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การดำเนินการในสถานะคงตัวเต็มรูปแบบในโทคามักนั้นต้องการให้กระแสพลาสมาแบบเหนี่ยวนำถูกแทนที่ด้วยกระแสที่ไม่ใช่แบบเหนี่ยวนำอย่างสมบูรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง
สนามไฟฟ้า
ที่เกิดจากหม้อแปลงหลักจะต้องหายไป ที่ เราประสบความสำเร็จในเรื่องนี้ และค้นพบปัญหาทางฟิสิกส์ที่สำคัญมากมายระหว่างทาง ตัวอย่างเช่น การไหลเข้าภายในที่ผิดปกติของอนุภาคที่รับผิดชอบโปรไฟล์เรเดียลสูงสุดของความหนาแน่นของพลาสมาได้รับการเห็นเป็นครั้งแรก “จุดสูงสุด”
ดังกล่าวมีความสำคัญเนื่องจากอัตราการหลอมรวมเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความหนาแน่น นอกจากนี้ โปรไฟล์ความหนาแน่นที่พีคมากจะช่วยเพิ่มกระแสบูทสแตรป ซึ่งจะเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของกระแสที่ไม่เหนี่ยวนำซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานในสภาวะคงที่และอื่น ๆ ในการอ่านต่อไป)
การขนส่งอนุภาคเป็นวิชาที่มีความสำคัญสูงสุดในฟิสิกส์ฟิวชันพลาสมา และขณะนี้กำลังได้รับการศึกษาในห้องปฏิบัติการอื่นๆ อีกหลายแห่ง สามารถจำกัดพารามิเตอร์พลาสมาที่เกี่ยวข้อง เช่น กระแสและความหนาแน่น ให้เป็นไปตามเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดเพื่อการดำเนินการในสภาวะคงที่
การควบคุมตามเวลาจริงจะมีความจำเป็น ความท้าทายหลักในการหลอมรวมคือการสร้างปฏิกิริยาที่ยั่งยืนในตัวเอง ซึ่งนิวเคลียสของดิวทีเรียมและทริเทียมเกิดการหลอมรวมและปลดปล่อยพลังงานที่เป็นประโยชน์ออกมา วิธีหนึ่งที่จะบรรลุเป้าหมายนี้คือการใช้สนามแม่เหล็กเพื่อกักพลาสมาร้อนไว้
ในภาชนะรูปทรงพรูที่เรียกว่าโทคามัค สนามที่แรงที่สุด (โดยทั่วไปประมาณ 5 T) จะชี้ไปในทิศทางที่ “ทางยาว” รอบทอรัส และเรียกว่าสนามแม่เหล็กรูปวงแหวน (เส้นสีแดง) ฟิลด์นี้สร้างโดยขดลวดภายนอก องค์ประกอบที่สองของสนามแม่เหล็กชี้ “ทางสั้น” รอบทอรัสและเรียกว่าโปโลอิดัลสนาม (สีเขียว) โดยทั่วไปจะมีค่าน้อยกว่า 1 T และสร้างโดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านพลาสมาในทิศทาง การรวมกันของสอง
