Enorm toroidal plasmaenhet - Enormous Toroidal Plasma Device
Den enorme Toroidal Plasma Device ( ETPD ) er en eksperimentell fysikk enhet plassert på den grunnleggende Plasma Science Facility ved University of California, Los Angeles (UCLA) . Den fungerte tidligere som Electric Tokamak ( ET ) mellom 1999 og 2006 og ble kjent for å være verdens største tokamak før den ble avviklet på grunn av manglende støtte og finansiering. Maskinen ble omdøpt til ETPD i 2009. For tiden gjennomgår maskinen oppgraderinger for å omorganiseres til et generelt laboratorium for eksperimentell plasmafysikkforskning .
Som den elektriske Tokamak
 En ovenfra av Electric Tokamak.
| |
| Enhetstype | Tokamak |
|---|---|
| plassering | Los Angeles , California , USA |
| Tilhørighet | UCLA |
| Tekniske spesifikasjoner | |
| Major Radius | 5 m (16 fot) |
| Mindre radius | 1 m (3 fot 3 tommer) |
| Plasma volum | 188 m 3 |
| Magnetfelt | 0,25 T (2500 G) |
| Oppvarmingskraft | 2 MW |
| Plasma gjeldende | 30–45 kA |
| Historie | |
| Driftsår | 1999 - 2006 |
Electric Tokamak (ET) var den siste av en serie små tokamakmaskiner bygget i 1998 under ledelse av hovedetterforsker og designer, Robert Taylor, en UCLA-professor. Maskinen ble designet for å være en magnetisk fusjonsenhet med lavt felt (0,25 T ) med stort sideforhold . Den består av 16 vakuumkamre laget av 1-tommers tykt stål, med en større radius på 5 meter og en mindre radius på 1 meter. ET var den største tokamak som noen gang ble bygget på sin tid, med et vakuumfartøy litt større enn Joint European Torus .
Den første plasma ble oppnådd i januar 1999. ET er i stand til å frembringe en plasmastrøm på 45 kA og kan produsere en kjerne elektronplasmatemperatur på 300 eV .
Fire sett med uavhengige spoler er nødvendige for OH- strøm ( ohmisk oppvarming ), loddrett likevektsfelt, plasmaforlengelse og plasmaforming (D eller revers-D). OH-systemet gir 10 V · s ved hjelp av en 10 kA strømforsyning. Opptil 0,1 T vertikalt felt kan brukes for horisontal kontroll, og dette er mer enn tilstrekkelig for alle plasmakonfigurasjoner, inkludert høy beta. Et ekstra sett med spoler gir et lite horisontalt felt for å korrigere for feilfelt og for å stabilisere plasmaet vertikalt. Alle spolene er plassert utenfor fartøyet og er konstruert av aluminium .
En Rogowski- sonde utenfor fartøyet og sett med Hall-prober inne i fartøyet brukes til å overvåke plasmastrøm, posisjon og forming og brukes i kontrolltilbakemeldingssløyfen. Det poloide systemet ble designet med en egen likevektskode, samt en rekke andre koder for å kryssjekke beregninger og for å vurdere stabiliteten til det resulterende plasmaet.
Som de fleste tokamakker bruker maskinen en kombinasjon av RF- oppvarming og nøytral stråleinjeksjon for å drive og forme plasmaet.
Avvikling i 2006
I 2006 hadde ET gått tom for finansiering og ble avviklet etter pensjonering av Taylor. Faktorer som fører til tap av finansiering tilskrives mangelen på omfattende plasmadiagnostikk, dens store størrelse og dens plass i fusjonspolitikken. Da den var i drift ble ET finansiert hovedsakelig av Department of Energy (DOE).
Som den enorme toroidale plasmaenheten
I 2009 ble Electric Tokamak (ET) omdøpt til Enormous Toroidal Plasma Device (ETPD) og ble omlagt for grunnleggende plasmaforskning. En lanthanium heksaborid (Lab 6 ) plasmakilde ble utviklet for ETPD (i likhet med den som brukes i stor plasma Device ), og er i stand til å produsere en lang kolonne av magnetisert plasma (~ 100 m) som slynger seg flere ganger langs maskinens toroidale akse. Plasmakolonnen ble vist å være strømfri og slutter på den nøytrale gassen i kammeret uten å berøre maskinveggene.
De typiske driftsparametrene til ETPD er:
- Tetthet: n ≤ 3 × 10 13 cm −3
- Elektron temperatur: 5 eV <T e <30 eV
- Iontemperatur 1 eV <T i <16 eV
- Bakgrunnsfelt: B = 250 gauss (25 mT)
- Plasma beta : β ~ 1
ETPD er for tiden i ferd med å bli oppgradert (dvs. større kilder, bedre diagnostiske evner) for å støtte et bredt spekter av plasmafysikkeksperimenter.
Se også
- Large Plasma Device , en lineær plasmaenhet plassert i samme anlegg som ETPD