На токамаке DIII-D компании General Atomics ввели в эксплуатацию опытную установку для исследований в области высокоэффективной плазмы. Новая система может помочь в достижении результатов в области управляемого термоядерного синтеза и привести к появлению коммерческих термоядерных реакторов.
Шестьдесят лет назад физики предсказали возможность низкочастотных электромагнитных возбуждений в плазме, находящейся во внешнем электромагнитном поле, что позже было подтверждено экспериментально. Такие возбуждения — электромагнитные волны — получили название геликоны. Возбуждение геликонов в облаке плазмы в термоядерном реакторе позволяло влиять на протекание токов в плазме и на её физическое поведение. Учёные получили возможность точной настройки состояния плазмы в реакторе, что обещало помочь в повышении эффективности реакций, включая нагрев и управление токами.
На токамаке DIII-D установили и на днях ввели в эксплуатацию самую большую «геликоновую» антенну, состоящую из 30 секций, что вдвое больше, чем в предыдущих экспериментах.
«Новая гребенчатая антенна бегущей волны в паре с микроволновым источником мощностью 1 МВт частотой 476 МГц и линиями передачи позволяет физикам вводить очень мощные "геликоновые" радиоволны в плазму DIII-D. Эта система управляет важным процессом в плазме, который позволяет реакциям термоядерного синтеза протекать намного более эффективно. Подобные повышения эффективности имеют решающее значение для разработки экономичных термоядерных электростанций», — сообщается в пресс-релизе General Atomics.
Проект геликона на базе токамака DIII-D вобрал в себя почти десятилетнее международное сотрудничество с момента начала его планирования в 2012 году. После базовой теоретической работы коллег из России исследователи General Atomics успешно протестировали в 2016 году экспериментальную геликоновую антенну малой мощности (100 Вт). Успех маломощной антенны привёл к новому сотрудничеству с Институтом физики плазмы Китайской академии наук (ASIPP) в Хэфэе, где собрали антенну большой мощности (до 1 МВт). Всё это проявит себя в новых экспериментах, которые не за горами.
Геликоновая антенна в токамаке DIII-D General Atomics