磁惯性聚变实验接近完成

时间：2022-06-07 10:54:32来源：

洛斯阿拉莫斯国家实验室等离子衬里实验 (PLX) 的组装工作正在顺利进行，安装了 36 支等离子枪中的 18 支，这是实现受控核聚变的雄心勃勃的方法。等离子枪安装在球形腔室上，向内发射超音速电离气体射流，以压缩和加热用作聚变燃料的中心气体目标。与此同时，使用当前安装的等离子枪进行的实验为创建碰撞等离子射流的模拟提供了基础数据，这对于理解和开发其他受控聚变方案至关重要。

大多数聚变实验要么采用磁约束，它依靠强大的磁场来包含聚变等离子体，要么采用惯性约束，它利用热量和压缩来为聚变创造条件。

PLX 机器结合了磁约束聚变方案(例如托卡马克)和惯性约束机器(如国家点火设施 (NIF))的各个方面。混合方法虽然在技术上不如纯磁或惯性约束概念成熟，但可能会提供更便宜、更简单的聚变反应堆开发路径。像托卡马克一样，燃料等离子体被磁化以帮助减少粒子和热能的损失。像惯性约束机器一样，重型内爆壳(等离子衬里)快速压缩和加热燃料以达到聚变条件。PLX 依赖于从等离子枪发射的超音速等离子射流，而不是 NIF 驱动固体胶囊的高功率激光器阵列。

PLX 有一个额外的优势：因为聚变燃料和衬里最初是作为气体喷射的，而等离子枪的位置离内爆燃料相对较远，机器可以快速点火，而不会损坏机器部件或需要更换昂贵的加工目标。

“我们将在今年进行实验，研究安装 18 支枪的半球形衬里的形成，”领导 PLX 组装的实验室实验物理组的科学家 Samuel Langendorf 博士说。“我们希望在 2020 年初完成剩余 18 支枪的安装，并在 2020 年底前进行全球形实验。这将使我们能够测量缸套压力对停滞的比例以及缸套均匀性，这是衡量班轮性能的重要指标。”

在部分完成状态下，PLX 枪在 Tom Byvank 博士正在对碰撞等离子体进行的研究中被证明是有用的。

“不同的模型在涉及多个离子种类的等离子体碰撞的模拟中显示出差异，”实验物理组的博士后 Byvank 博士说。“我们对这些等离子体的实验观察有助于验证模拟，这些模拟对于理解天体物理学、空气动力学和各种等离子体聚变机中遇到的高能量密度、超音速等离子体很重要，包括 PLX 磁惯性聚变方法以及可能的惯性约束设计，例如国家点火装置。”

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