컬럼비아 논뉴트럴 토러스
Columbia Non-neutral Torus |
컬럼비아 논뉴트럴 토러스(CNT)는 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소의 웨인 레이어슨과 프레드 달그렌의 도움을 받아 제한된 자기 표면에서 중성적이지 않은 플라즈마를 최초로 조사하도록 설계된 컬럼비아 대학 플라즈마 물리학 연구소의 작은 항성기이다.2004년 11월에 시작된 이 실험은 미국 국립과학재단과 미국 에너지부에서 CAREER([1]Profacutes Early Career Development) 상의 형태로 자금을 지원하고 있습니다.
테크니컬 디자인
CNT는 316개의 스테인리스강으로 만들어진 원통형 진공 챔버에 수용되어 있으며 지름이 60인치이고 높이가 75인치이다.빈 챔버는 2x10Torr의−10 압력에 도달할 수 있습니다.
CNT는 심플한 지오메트리로 독특합니다.자기 표면은 4개의 전자 코일(챔버 내부의 인터록 코일 2개와 챔버 외부의 폴로이드 필드 코일 2개)만을 사용하여 생성됩니다.2개의 인터록 코일은 반지름이 0.405m이며, 이들 사이의 각도는 수동으로 64°, 78° 또는 88°로 선택할 수 있어 서로 다른 전단 및 회전 변환 값, 자기 표면 구성을 허용한다.폴로이드 필드 코일의 반지름은 1.08m입니다.코일은 200kW 전원으로 구동되며 0.01–0의 자기장을 발생시킬 수 있습니다.2T. CNT의 구성은 1.9의 매우 낮은 석면비를 생성하며, 이는 구축된 모든 스텔라레이터 중 가장 낮은 비율입니다.
| 파라미터 | 가치 |
|---|---|
| ne | 101214~10m−3 |
| Te. | 1~100 eV |
| B | 0.01~0.2 T |
| R | 0.3m |
| a | 0.1m |
| P | 10토르−10 |
조사.
Thomas Sunn Pedersen은 CNT의 수석 연구원으로, 이론 및 실험 비중성 플라즈마 물리학의 여러 분야를 연구합니다.여기에는 비중립 플라스마, 수송 및 감금, 이온 관련 불안정성의 평형이 포함된다.CNT 이론 프로그램은 Pedersen과 Professor에 의해 운영됩니다.앨런 부저, 컬럼비아 대학에도 다니고 있습니다.
CNT에 대한 첫 번째 연구는 단순한 4개의 코일 설계로 자기 표면을 성공적으로 생성하는 것을 보여주었습니다.충분히 낮은 중성압과 충분히 높은 자기장 강도에서 플라즈마는 본질적으로 순수한 전자 플라즈마이며 최대 20밀리초의 구속 시간으로 거시적으로 안정적이다.수송은 중성자와의 충돌과 플라즈마에 삽입된 절연봉을 따라 E x B 드리프트에 의해 구동됩니다.더 높은 중성압(10Torr 이상)에서는−7 10~50kHz 범위의 주파수와 폴로이드 모드 번호 m = 1의 이온 관련 불안정성이 관찰된다.
CNT 그룹은 2007년 8월에 도체 경계를 설치하여 가두는 시간에 미치는 영향을 연구하고 내부 막대가 없는 경우에도 측정할 수 있도록 하였다.CNT의 향후 계획에는 자기 표면에 국한된 전자 양전자 플라스마의 연구와 부분 중화 플라스마의 추가 연구가 포함된다.
레퍼런스
- ^ Alex Lyda (29 July 2005). "Columbia's Stellarator Project Gets Jolt from National Science Foundation". Columbia News.
For his efforts, Pedersen has been recognized by the National Science Foundation's Faculty Early Career Development (CAREER) Program for ground-breaking work in plasma physics. CAREER offers the National Science Foundation's most prestigious award to the early career-development activities of teacher-scholars who most effectively integrate research and education within the context of the mission of their organization. The award translates to $800,000 over five years and is expected to begin in September.
- Thomas Sunn Pedersen; et al. "Confinement of non-neutral plasmas in the Columbia Non-neutral Torus Experiment" (PDF). Archived from the original (PDF) on 9 June 2007.
- Jason P. Kremer; et al. "The Status of the Design and Construction of the Columbia Non-neutral Torus" (PDF). Archived from the original (PDF) on 9 June 2007.
- Thomas Sunn Pedersen and Allen Boozer. "Confinement of Nonneutral Plasmas on Magnetic Surfaces" (PDF). PRL.
- Thomas Sunn Pedersen; et al. "Prospects for the creation of positron-electron plasmas in a non-neutral stellarator" (PDF). Journal of Physics B.
- Thomas Sunn Pedersen; et al. "Construction and Initial Operation of the Columbia Nonneutral Torus" (PDF). Fusion Sciences and Technology. Archived from the original (PDF) on June 9, 2007.
- Thomas Sunn Pedersen; et al. "Confinement of pure electron plasmas in the Columbia Non-neutral Torus" (PDF). Physics of Plasmas.[데드링크]
