《锂——它不仅仅适用于电池:科学家们发现,粉末金属可以降低聚变等离子体中的不稳定性》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2018-02-27
  • 美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的科学家和中国实验先进超导托卡马克(EAST)的合作者证明,这一结果发现,锂粉可以消除称为边缘局域化模式(ELM)的不稳定性用于涂覆称为“偏滤器”的钨等离子体面向器件——这是将等离子体中的废热和粒子排出以促进聚变反应的装置。如果单独存在,这种不稳定性会损害偏滤器并导致聚变反应失败。

    过去在EAST上使用锂粉的实验证实了金属消除或减少在等离子体外缘发生的可能损害偏滤器的ELM的周期性爆发的频率和强度的能力。 当等离子体进入被称为高限制模式的高能量状态或H模式时,ELMs会有规律地发展,H模式可以更有效地在等离子体中保持热量。 ELM还可释放大量热量,损害面向等离子体的组件并释放可侵入等离子体并冷却聚变反应的侵蚀材料。

相关报告
  • 《人工智能可以实时预测聚变堆等离子体不稳定性》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2024-02-27
    • 美国普林斯顿大学和普林斯顿等离子体物理实验室的研究人员已研发一个可用于实时预测聚变堆等离子体不稳定性的人工智能模型。该模型能够预测被称为“撕裂模不稳定性”的等离子体不稳定性。这种不稳定性由等离子体中的电流和压力梯度相互作用引起,是导致等离子体破裂的主要原因之一。相关研究成果已在近期出版的科技期刊《自然》上发表。 聚变能商业应用目前面临着许多重大技术和工程挑战,其中一个是等离子体可能失去稳定性,导致等离子体大规模破裂,进而导致聚变反应不能持续。 研究人员使用美国DIII-D国家聚变设施的实验数据来训练这一模型。结果表明,该模型可以提前300毫秒预测撕裂模不稳定性。300毫米足以供人工智能控制器调整聚变堆运行参数,确保等离子体运行的稳定性。
  • 《等离子体所在高能离子激发测地声模不稳定性方面取得重要进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-04-19
    • 近日,等离子体所EAST团队科研人员在中性束调制注入条件激发的测地声模不稳定性方面取得重要的进展,相关研究成果由徐明副研究员以“Observation of electromagnetic GAMs excited by NBI in EAST”为题发表在Nuclear Fusion期刊上。    高能离子激发的各类不稳定性的相关物理研究是未来ITER物理研究的一个重要方向,同时也是当前CFETR物理研究的一个重要分支。测地声模(GAM)最先被认为是一类静电不稳定性扰动,但是近来的理论以及实验不断发现GAM不稳定性具有电磁扰动的特征,并且在圆位形下表现为m=2的驻波结构,且该结构关于赤道面上下对称。本工作主要利用了EAST上几种比较常规的诊断方法,获得以下几项重要结果:在EAST偏滤器位形下,不但观察到了m=2磁驻波结构,且首次看到了比较微弱的m=4边带结构;在两套同电流方向的NBI调制注入下,首次观察并总结了不同pitch angle条件下EGAM的磁扰动信号满足,其中为极向角,是高能离子pitch angle的函数;首次观察到了EGAM拥有上下不对称性的特征;在EGAM不稳定性爆发期间,等离子体的环向旋转速度明显被抑制,即NBI的环向驱动效率降低。    以上工作获得等离子体所相关科研人员的鼎力支持,并得到了国家磁约束核聚变能发展研究专项、国家自然科学基金、中国科学院以及合肥物质科学研究院等项目的资助。