Войти
Ненейтральный Тор Колумбии (CNT) - это небольшой стелларатор в Колумбийском университете Лаборатория физики плазмы, разработанная Томасом Санном Педерсеном с помощью Уэйна Райерсена и Фреда Дальгрена из Принстонской лаборатории физики плазмы для проведения первого исследование ненейтральной плазмы, удерживаемой на магнитных поверхностях. Эксперимент, начавшийся в ноябре 2004 г., финансируется Национальным научным фондом и Министерством энергетики США в виде награды факультета раннего развития карьеры (CAREER).
УНТ, размещенная в цилиндрической вакуумной камере изготовлен из нержавеющей стали 316 , имеет диаметр 60 дюймов и высоту 75 дюймов. Пустая камера способна достичь давления 2x10 Торр..
УНТ уникальны своей простой геометрией. Магнитные поверхности создаются с помощью всего четырех электромагнитных катушек - двух катушек блокировки внутри камеры и двух катушек полоидального поля вне камеры. Две взаимоблокирующие катушки имеют радиус 0,405 м, а угол между ними может быть вручную выбран равным 64 °, 78 ° или 88 °, что позволяет использовать различные значения сдвига и вращения, а также конфигурацию магнитной поверхности. Катушки полоидального поля имеют радиус 1,08 м. Катушки питаются от источника питания мощностью 200 кВт и способны создавать магнитные поля 0,01–0,2Тл. Конфигурация CNT обеспечивает очень низкое соотношение сторон - 1,9, самое низкое среди всех построенных стеллараторов.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| ne | 10-10 м |
| Te | 1–100 эВ |
| B | 0,01–0,2 T |
| R | 0,3 м |
| a | 0,1 м |
| P | 10 Торр |
Томас Санн Педерсен - главный исследователь УНТ, изучающий несколько областей теоретической и экспериментальной физики ненейтральной плазмы. К ним относятся равновесие ненейтральной плазмы, перенос и удержание, а также связанные с ионами нестабильности. Программа по теории CNT проводится Педерсеном и профессором Алленом Бузером из Колумбийского университета.
Первые исследования УНТ показали успешное создание магнитных поверхностей с помощью простой конструкции из четырех катушек. При достаточно низком нейтральном давлении и достаточно высокой напряженности магнитного поля плазма представляет собой по существу чистую электронную плазму и макроскопически стабильна с временем удержания до 20 мс. Транспорт осуществляется за счет столкновений с нейтралами, а также за счет дрейфа по изолирующим стержням, вставленным в плазму. При более высоких нейтральных давлениях (10 Торр и выше) наблюдается нестабильность, связанная с ионами, с частотой в диапазоне 10–50 кГц и числом полоидальных мод m = 1.
Группа УНТ установила проводящую Граница в августе 2007 г., чтобы изучить его влияние на время удержания и позволить проводить измерения при отсутствии внутренних стержней. В планах на будущее CNT - изучение электронно-позитронной плазмы, удерживаемой на магнитных поверхностях, и дальнейшие исследования частично нейтрализованной плазмы.
