토카막 à 구성 변수

Tokamak à configuration variable
TCV
토카막 à 구성 변수
2002년 TCV
장치종류토카막
위치스위스 로잔
소속EPFL 스위스 플라즈마 센터
기술사양
장반경0.88 m (2 ft 11 in)
소반경0.25 m (9.8 in)
자기장1.43 T (14,300 G)
난방력4.5 MW
방전지속시간2초
플라즈마 전류1.2 MA
역사
가동년도1992년 ~ 현재
앞에TCA (now TCABR)
Tokamak à Configuration Variable (TCV): 흑연 클래드 토러스가 있는 내부도. CRPP-EPFL, 협회 스위스-유라톰 제공
Tokamak à Configuration Variable(TCV): 설정의 전체적인 모습. CRPP-EPFL, 협회 스위스-유라톰 제공

토카막 구성 변수(TCV, 문자 그대로 "가변 구성 토카막")는 스위스 로잔의 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔(EPFL) 스위스 플라즈마 센터(SPC)에 위치한 실험용 토카막입니다. 스위스 플라즈마 센터의 가장 큰 실험 시설인 [1]TCV 토카막은 자기 구속 융합의 물리학을 탐구합니다. 하드웨어 수정 없이 다양한 플라즈마 형상을 만들 수 있는 특화된 플라즈마 성형 기능으로 다른 토카막과 차별화됩니다.

TCV에 대해 수행된 연구는 ITER 및 DEMO와 같은 미래의 핵융합 발전소에 대한 물리학적 이해에 기여합니다. 그것은 현재 ASDEX Upgrade, MAST Upgrade 및 [2]WEST와 함께 EUROfusion의 MST(Medium-Size Tokamak) 프로그램의 일부입니다.

TCV 토카막은 1993년 6월부터 완전 토카막 가동으로 1992년 11월 첫 플라즈마를 생산했습니다.[3]

특성.

플라스마 쉐이핑

TCV는 매우 길쭉한 직사각형 진공 용기와 새로운 플라즈마 구성의 개발을 용이하게 하는 16개의 독립적인 동력 코일을 특징으로 합니다. 1990년대 후반 음의 삼각형 모양으로 구속이 크게 개선된 사례가 눈에 띕니다.[4] 눈송이 디바이터와 같은 새로운 디바이터 구성도 TCV에서 실현 및 탐색되었습니다.

ECRH-ECCD 시스템

보조 가열은 전자 사이클로트론 공명 가열(ECRH) 시스템에 의해 제공됩니다. X2(2차 고조파) 및 X3(3차 고조파) 자이로트론에 의해 공급되는 X 모드의 EC 전원은 측면 또는 상부에서 시작될 수 있습니다. 이 시스템은 전자 사이클로트론 전류 드라이브(ECCD)를 통해 비유도 플라즈마 전류를 지원할 수도 있습니다. TCV는 2000년에 ECCD에 전류가 가득 찬 플라즈마를 보고한 세계 최초의 기계입니다.[5]

중성빔주입시스템

중성 빔 주입(NBI) 시스템은 높은 플라즈마 압력, 더 넓은 범위의 온도 비율 및 상당한 단식 인구를 가진 플라즈마 체제에 대한 접근을 용이하게 하는 방향 보조 가열을 위해 2015년부터 TCV에서 작동되고 있습니다.[6] TCV에는 현재 2개의 가열 중성 빔과 진단 중성 빔이 있습니다. 첫 번째 가열 중성 빔 인젝터는 최대 1.3 MW의 가열 전력을 제공할 수 있습니다.

탈착식 중립 배플

TCV는 역사적으로 디바이터 영역과 메인 플라즈마 사이의 제한된 분리와 함께 "열린" 디바이터를 특징으로 합니다. 2019년에 TCV는 분리 가능한 중성 배플로 작동하기 시작했는데, 이는 벽에서 제한된 플라즈마로 재활용 중성물의 이동을 제한함으로써 디바이터 중성 압축을 극대화하기 위함입니다.[7] 다양한 길이의 배플을 사용할 수 있어 가변 전환기 폐쇄를 실험적으로 연구할 수 있습니다.

주요 연구

역사

  • 1976: "새로운 스위스 협회"에 의한 길쭉한 토카막에 대한 첫 번째 제안
  • 1985년: 두 번째 제안, 더 긴 토카막으로
  • 1986년 : TCV 제안 수락 (도카막 à 구성 변수)
  • 1992년: 첫 플라즈마 방전
  • 1997: 플라즈마 신장의 세계 기록 (플라즈마 쉐이핑 참조)
  • 2015년 8월까지 19개월간의 셧다운/업그레이드를 통해 첫 뉴트럴 빔 인젝터를 장착했습니다.[9]

참고문헌

  1. ^ "Swiss Plasma Center (SPC) ETH-Board". www.ethrat.ch. Archived from the original on 2020-12-03. Retrieved 2020-12-08.
  2. ^ "Medium-Sized Tokamaks". EUROfusion. Retrieved 2023-08-19.
  3. ^ Hofmann, F; Lister, J B; Anton, W; Barry, S; Behn, R; Bernel, S; Besson, G; Buhlmann, F; Chavan, R; Corboz, M; Dutch, M J; Duval, B P; Fasel, D; Favre, A; Franke, S (1994-12-01). "Creation and control of variably shaped plasmas in TCV". Plasma Physics and Controlled Fusion. 36 (12B): B277–B287. doi:10.1088/0741-3335/36/12B/023. ISSN 0741-3335. S2CID 250759524.
  4. ^ Pochelon, A; Goodman, T.P; Henderson, M; Angioni, C; Behn, R; Coda, S; Hofmann, F; Hogge, J.-P; Kirneva, N; Martynov, A.A; Moret, J.-M; Pietrzyk, Z.A; Porcelli, F; Reimerdes, H; Rommers, J (November 1999). "Energy confinement and MHD activity in shaped TCV plasmas with localized electron cyclotron heating". Nuclear Fusion. 39 (11Y): 1807–1818. Bibcode:1999NucFu..39.1807P. doi:10.1088/0029-5515/39/11Y/321. ISSN 0029-5515. S2CID 250775203.
  5. ^ Sauter, O.; Henderson, M. A.; Hofmann, F.; Goodman, T.; Alberti, S.; Angioni, C.; Appert, K.; Behn, R.; Blanchard, P.; Bosshard, P.; Chavan, R.; Coda, S.; Duval, B. P.; Fasel, D.; Favre, A. (2000-04-10). "Steady-State Fully Noninductive Current Driven by Electron Cyclotron Waves in a Magnetically Confined Plasma". Physical Review Letters. 84 (15): 3322–3325. Bibcode:2000PhRvL..84.3322S. doi:10.1103/PhysRevLett.84.3322. ISSN 0031-9007. PMID 11019080.
  6. ^ Karpushov, Alexander N.; Bagnato, Filippo; Baquero-Ruiz, Marcelo; Coda, Stefano; Colandrea, Claudia; Dolizy, Frédéric; Dubray, Jérémie; Duval, Basil P.; Fasel, Damien; Fasoli, Ambrogio; Jacquier, Rémy; Lavanchy, Pierre; Marlétaz, Blaise; Martin, Yves; Martinelli, Lorenzo (February 2023). "Upgrade of the neutral beam heating system on the TCV tokamak – second high energy neutral beam". Fusion Engineering and Design. 187: 113384. doi:10.1016/j.fusengdes.2022.113384.
  7. ^ Reimerdes, H.; Duval, B.P.; Elaian, H.; Fasoli, A.; Février, O.; Theiler, C.; Bagnato, F.; Baquero-Ruiz, M.; Blanchard, P.; Brida, D.; Colandrea, C.; De Oliveira, H.; Galassi, D.; Gorno, S.; Henderson, S. (2021-02-01). "Initial TCV operation with a baffled divertor". Nuclear Fusion. 61 (2): 024002. Bibcode:2021NucFu..61b4002R. doi:10.1088/1741-4326/abd196. ISSN 0029-5515. S2CID 234294126.
  8. ^ TCV 보조 난방.
  9. ^ 종기에 대한 융합 연구 유지: 토카막 3개와 별똥별 1개. 2015년8월

외부 링크

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