Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты . ( Май 2020 ) |
Компактные тороиды представляют собой класс конфигураций тороидальной плазмы [1] , которые являются самоустойчивыми и конфигурация которых не требует магнитных катушек, проходящих через центр тороида. Они изучаются в основном в области термоядерной энергетики , где отсутствие сложных магнитов и простая геометрия могут позволить построить значительно более простые и менее дорогие термоядерные реакторы.
Два наиболее изученных компактных тороида — сферомак и конфигурация с обращенным полем (FRC). Третья конфигурация, кольцо частиц, по-видимому, не имеет привлекательных характеристик.
Система удержания CT для плазмы, асимметрично тороидальной формы с помощью удержания, была впервые введена в мысль как концепция Альфвеном. Два примера типов; Плазма с обращенной конфигурацией поля с нулевым тороидом, во-первых, обычно создается вытянутыми тета-пинчами с обязательно существующим условием поля, где магнитное смещение поля находится в обратном положении. Второй тип имеет ненулевой тороид, известный как конфигурация сферомака, [2] похож по устройству на дымовое кольцо . FRC также тороидальный, но расширенный в трубчатую форму или полый цилиндр. Основное различие между ними заключается в том, что сферомак содержит полоидальные (вертикальные кольца) и тороидальные (горизонтальные) магнитные поля, в то время как FRC имеет только полоидальные поля и требует внешнего магнита для удержания. В обоих случаях сочетание электрических токов и связанных с ними магнитных полей приводит к образованию ряда замкнутых магнитных линий, которые поддерживают форму кольца, без необходимости использования магнитов в центре плазмы (в отличие от токамака ).
Из этих двух FRC, естественно, имеет более высокую бета , меру экономики синтеза. Однако сферомак сгенерировал лучшее время удержания и температуру, и недавние исследования показывают, что можно добиться больших успехов в производительности.
Компактные тороиды также похожи на сферические токамаки , и многие сферические токамаки были переоборудованы из более ранних реакторов сферомаков.