Устройство используется в продолжающихся глобальных исследованиях, направленных на развитие синтеза нового источника чистой энергии. Превращение термоядерного топлива в извлекаемую энергию требует, чтобы оно было горячее, чем в центре Солнца, следовательно, в плазменном состоянии. Если фаза выключения не контролируется должным образом, высвобождаемая магнитная энергия может привести к тому, что популяция электронов достигнет релятивистских скоростей.
Если это население не контролируется, электроны сталкиваются с внутренними стенками плазменной камеры, что приводит к материальному ущербу.
Команда исследователей работает над тем, чтобы лучше понять свойства этих электронов в Национальном центре термоядерного синтеза DIII-D, управляемом GA в Сан-Диего для Соединенного Королевства.S.
Департамент энергетики. Они разработали и построили гамма-сканер для захвата изображения этих частиц.
Gamma Ray Imager работает по принципу стандартной камеры-обскуры, за исключением того, что она сделана из свинца и весит 420 фунтов (190 фунтов).5 килограмм). На самом деле тепловизор записывает изображения гамма-лучей с одинаковой энергией, испускаемых электронами, и для достижения хорошей фокусировки необходим свинец. Эти измерения гамма-излучения предоставляют информацию об энергии, направлении и количестве электронов в релятивистской популяции, давая исследователям беспрецедентное представление о том, как энергичные электроны эволюционируют и взаимодействуют с термоядерной плазмой.
«Эта система позволяет нам с беспрецедентной детальностью увидеть, как различные свойства плазмы могут ослабить влияние этих электронов», – сказал д-р. Карлос Пас-Сольдан, ученый, который провел первые эксперименты с использованием новой камеры.
Результаты будут представлены на конференции Отделения физики плазмы Американского физического общества. Октябрь.
31-ноя. 4, экспериментально продемонстрировать, что радиационные «реакционные» силы способны отщеплять электроны с наибольшей энергией, в то время как столкновения с другими электронами наиболее эффективны при низких энергиях.
Эти измерения подразумевают, что управление энергичными электронами не является универсальным и что разные энергии требуют разных стратегий управления.
С помощью новых измерений ученые могут сравнивать поведение электронных популяций с теоретическими моделями, разрабатываемыми исследовательскими группами по всему миру.
Эти модели, в свою очередь, имеют решающее значение для прогнозирования поведения электронных популяций в новых реакторах, таких как токамак ИТЭР, который сейчас строится в Кадараше, Франция, и, таким образом, гарантируют, что ими можно будет надлежащим образом управлять.