Плазменное устройство с магнитным удержанием подвешенного дипольного поля представляет собой экспериментальное устройство для удержания плазмы, основанное на замкнутой полоидальной форме магнитной силовой линии (т. е. дипольном поле), создаваемой подвешенной дипольной катушкой с током. Его принцип удержания основан на планетарном магнитном поле в Вселенная Принцип удержания магнитосферного плазменного кольца. Еще в 1980-х годах профессор Акира Хасэгава из Японии и профессор Чэнь Лю из Чжэцзянского университета совместно предложили характеристики удержания космической космической плазмы, которые возникли в результате исследований физики плазмы в магнитосфере космических звезд. Во Вселенной наиболее распространенной структурой магнитного поля, удерживающей плазму, является поле магнитного диполя. Зонд «Вояджер-2» летал во Вселенной и, пролетая мимо Юпитера и Урана, случайно обнаружил, что кольца космической плазмы во внешних слоях Юпитера и Урана подобны полоидальному магнитному полю, создаваемому одной катушкой с током. который оказывает стабильное воздействие на заряженные частицы во Вселенной.Удерживающая способность, как показано на рисунке 1, красное кольцо на рисунке представляет собой естественное кольцо, образованное удерживаемой плазмой. Впоследствии профессор Акира Хасэгава из Японии впервые рассмотрел концепцию использования дипольных линий магнитного поля для термоядерного синтеза с магнитным удержанием. Рисунок 1. Центральный пик и стабильное распределение плотности магнитосферного плазменного кольца Юпитера и удержание магнитного дипольного магнитного поля Земли являются результатом радиального распространения, вызванного низкочастотными электромагнитными возмущениями. Для частиц, захваченных в магнитосфере, ее энергии достаточно, чтобы сделать частоту отскока и циклотронную частоту намного большей, чем низкочастотное возмущение, вызванное солнечным ветром, так что первый и второй адиабатические инварианты μ и J константы движения, без Уравнение радиальной диффузии, описываемое столкновительной гиродинамикой, имеет вид: J,Ψ,φ,t) — магнитная силовая линия вдоль полюса (Ψ,φ) — средняя функция распределения частиц отскока, Ψ — функция магнитного потока, φ — круговой телесный угол, t — время, S — средний нагрев или источник частиц (или потери) отскока. DΨΨ
——коэффициент радиальной диффузии. Плазма дипольного поля удовлетворяет трем адиабатическим инвариантным ограничениям: инварианту потока φ, продольному инварианту J и инварианту магнитного момента ц. Дипольное поле удовлетворяет основному принципу ограничений следующим образом: (1) Инвариант магнитного момента ц: ц = (1/2 mv^ 2)/B=mv^2/2 sin^2?θ/B=константа (3.2) (2) Продольный инвариант J: dJ/dt=d/dt ;∮?〖v□(24&dl= -∮??(μB)/?z)〗 □(24&dz=0) (3.3) (3) Инвариант тороидального потока: Φ= ∫_s?〖?×A ??ds ?=∮?〖(A?) ?dl ?=〗〗 Константа (3.4) (4) Режим обмена устойчивый, внутренняя энергия ΔEp＞0:?E_p=δV(δp+pγ δV /V)=δ(pV^γ ) δV/V^γ (3.5) С момента открытия радиационных поясов Земли высокая энергия захватывается дипольным магнитным полем Земли. Наблюдения за частицами иллюстрируют очень необычный процесс: случайные низкочастотные колебания, вызванные солнечной активностью, создают диффузию, которая направляет частицы внутрь к Земле и увеличивает плотность частиц. Вместо того, чтобы сглаживать градиент плотности, диффузионные пики создают частицы, захваченные магнитными диполями. В отличие от обычного направления диффузии, центральный пик плотности частиц выглядит как «турбулентный пинч». В сильно намагниченной плазме гироскопический радиус заряженных частиц много меньше размера плазмы [14], и движение плазмы вдоль магнитного поля принципиально отличается от движения через него. Низкочастотные флуктуации вызывают случайное радиальное движение всех частиц в трубке выравнивания магнитного поля, что связывает геометрию магнитного поля с распределением плотности частиц. В токамаке глобальное возмущение возбуждения приводит к потере энергии плазмы. Но во Вселенной из-за внезапного сжатия геомагнитной полости или нестабильной конвекции, возникающей во время магнитной бури, плазма будет удержана в земной магнитосфере.Когда плотность плазмы в центре геомагнитной полости намного больше чем на краю геомагнитной полости, что приводит к диффузии плотности плазмы внутрь. Это явление распределения давления, наблюдаемое в природе, после того, как оно приложено к дипольному полю, плазма может быть хорошо удержана дипольным полем, что позволяет избежать переноса энергии плазмы и частиц наружу. В планетарной магнитосфере, внутренней диффузии плазмы и процессе адиабатического нагрева это явление было продемонстрировано в экспериментах LDX. Рисунок 2 ниже демонстрирует диффузию плазмы наружу. Рисунок 2. Несколько различных снимков эволюции плотности частиц. Как показано на рисунке выше, время запуска равно t1. До возбуждения неустойчивости краевая плазма движется внутрь во время t1, а затем проходит через время t2 и t3. В момент времени t4 область пика плотности появляется в плазменное ядро. Для дипольного поля также используется характеристика постоянной внутренней энергии, а плазма может быть хорошо удержана вне магнита благодаря замкнутой характеристике линии магнитной индукции дипольного поля. Это новый подход и метод, отличающийся от магнитного удержания, такого как токамак и стелларатор. Из-за его преимуществ: относительно простая структура, отсутствие плазменного разрыва, самодостаточность без трития, чрезвычайно высокое удельное давление и другие выдающиеся характеристики. Подходит для реакций DD или D-3He, без трития и нейтронных исследований с энергией 14 МэВ. Его можно использовать не только для исследования космической плазмы, но и для исследований в области термоядерного синтеза с магнитным удержанием. Ожидается, что в краткосрочной перспективе он достигнет скачкообразного развития и, весьма вероятно, станет идеальным коммерческим термоядерным реактором в будущем.
T/CI 010-2022 История
2023T/CI 010-2023 Создание стандартного набора данных диагностики и лечения эпилепсии в традиционной китайской и западной медицине.
2022T/CI 010-2022 Руководство по созданию плазменного устройства с левитирующим диполем и магнитным удержанием
2021T/CI 010-2021 Правила посадки и предельно допустимые количества вредных веществ при уходе за настоящими лекарственными растениями в дикой природе