俄罗斯科学院西伯利亚分院GI Budker核物理研究所(INP SB RAS)已成功地将其SMOLA核聚变设施的等离子体密度提高了1.5倍。它还将等离子体流出的速度减缓了10倍。受控热核聚变领域的研究正在使用基于各种磁约束系统的实验设施进行。它们都有相同的目标--达到热核聚变所需的温度、密度和等离子体封闭时间。
虽然许多核聚变项目，包括法国的国际热核实验反应堆(ITER)，使用封闭式的磁捕集器来捕集等离子体--托卡马克，但其他项目则使用开放式磁捕集器。INP的研究人员使用了几个开放型的实验设施，包括SMOLA，它是一个带有螺旋式磁性等离子体约束的开放陷阱。科学家们最近在《等离子体物理学杂志》上发表了两篇科学论文，详细介绍了他们的实验结果。
开放式系统的优势之一是，它们与托卡马克不同，可以实现等离子体压力与磁场压力的高比率。来自INP的专家们已经成功实现了0.6的比率，并正在努力达到统一。然而，虽然开放式磁阱的几何形状很简单，类似于一个有两个颈部的瓶子，但它们允许在端孔处有强烈的等离子体流出。为了解决这个问题，INP开发并建造了其实验性的SMOLA(螺旋形磁性开放陷阱)设施。
高级研究员安东-苏德尼科夫(Anton Sudnikov)解释说："开放式陷阱中的磁场力线不是封闭的，例如在托卡马克中，因此，等离子体只保留在装置的中间，而在两端可以流出，为了减少这种流出，磁 "塞子 "被放置在那里，以增加磁场。在另一个INP设施，即RESIN，尝试了一种不同类型的磁塞。RESIN与其他开放式捕集器的不同之处在于，在一端，我们安装了一个螺旋塞子，而不是通常的磁塞。正是这种螺旋形的磁场能够将流出的等离子体'拖'回陷阱的中心。”
Sudnikov指出：“在最近的实验中，使用强螺旋磁场的INP专家能够减少流出的等离子体的流量，以至于他们无法再记录它，理论预测，在螺旋磁场的存在下，等离子体的封闭性应该得到加强。这就是我们在实验中观察到的，但我们实验的最重要结果是......当加入螺旋场时，等离子体密度也增加了1.5倍。这种依赖关系很简单：等离子体在陷阱中被限制得越多，它的密度就越大，而我们整个带有螺旋约束的多镜系统在总体上就越有效。"
由于获得的结果，科学家们能够在受控热核聚变的研究方面取得进一步进展。因此，例如，在等离子体的热核参数下，为了在多镜阱中对其进行有效的约束，有必要使离子碰撞和散射更加频繁。但是在有用的热核参数下，这就不会发生--离子被其他离子散射的次数太少，可以飞过陷阱，那么即使是螺旋场也不会把它拉回来。
此后，INP的科学家们利用另一个开放式捕集器设施--GOL-3(波纹状开放式捕集器)在受控核聚变方面取得了进一步进展。下一个重要步骤将是开发一个使用气体动态磁阱(GDML)限制热核等离子体的装置。INP希望GDML将证明在开放型磁捕集器的基础上设计一个紧凑、经济和环保的热核反应堆的可能性。
Sudnikov说：“GDML中的字母'M'意味着该阱将是多镜面的。在基本版本中，这只是一个被磁塞限制的磁场。但如果我们所有的新成就都应用于这个项目，那么将有可能在GDML的两端添加一个螺丝塞，就像在RESIN上一样。我们的实验结果让我们希望螺杆部分将提高效率。该设施的规模和复杂性将保持不变，但我们将提高密度，改善约束质量，因此，我们将更接近我们所需要的聚变参数。"
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