Ein Kneifen des umgekehrten Feldes (RFP) ist ein Gerät, das verwendet ist, um nah-thermonuklearen plasmas zu erzeugen und zu enthalten. Es ist ein Toroidal-Kneifen, das eine einzigartige magnetische Feldkonfiguration als ein Schema verwendet, ein Plasma magnetisch zu beschränken, in erster Linie magnetische Fusionsenergie zu studieren. Seine magnetische Geometrie ist von diesem der allgemeineren tokamak etwas verschieden. Da man radial, der Teil des magnetischen Feldes auszieht, das toroidally hinweist (sieh Beilage) kehrt seine Richtung um, den Begriff "umgekehrtes Feld" verursachend. Diese Konfiguration kann mit verhältnismäßig niedrigeren Feldern gestützt werden als dieser eines tokamak der ähnlichen Macht-Dichte. Einer der Nachteile dieser Konfiguration ist, dass sie dazu neigt, zu nichtlinearen Effekten und Turbulenz empfindlicher zu sein. Das macht es ein vollkommenes Laboratorium für nichtidealen (widerspenstigen) magnetohydrodynamics. RFPs werden auch in der Studie von astrophysical plasmas verwendet, weil sie viele Eigenschaften teilen.

Das größte Umgekehrte Feldkneifen-Gerät jetzt in der Operation wird das Experiment des Umgekehrten Feldes (RFX) in Padua, Italien genannt. Andere schließen den Madison Symmetrischer Ring ein, FANGEN T2R in Schweden und TPE-RX in Japan EX-.

Eigenschaften

Verschieden von Tokamak, der ein viel größeres magnetisches Feld in der toroidal Richtung hat als die poloidal Richtung, hat ein RFP eine vergleichbare Feldkraft in beiden Richtungen (obwohl das Zeichen der toroidal Feldrückseiten). Außerdem hat ein typischer RFP eine Feldkraft etwa eine Hälfte zu einem Zehntel dieser vergleichbaren Tokamak. Der RFP verlässt sich auch auf das Fahren den Strom im Plasma, das Feld von den Magneten bis die Dynamo-Wirkung zu verstärken.

Magnetische Topologie

Das Kneifen des umgekehrten Feldes arbeitet zu einem Staat der minimalen Energie.

Die magnetischen Feldlinien rollen sich lose um einen Zentrum-Ring zusammen. Sie rollen sich nach außen zusammen. In der Nähe vom Plasmarand rollen sich die toroidal magnetischen Feldrückseiten und die Feldlinien in der Rückwartsrichtung zusammen.

Innere Felder sind größer als die Felder an den Magneten.

Fusionsforschung

Der RFP hat viele Eigenschaften, die ihn eine viel versprechende Konfiguration für einen potenziellen Fusionsreaktor machen. Wegen der niedrigeren gesamten Felder könnte ein RFP Reaktor nicht Superleiten-Magnete brauchen. Das ist ein großer Vorteil gegenüber tokamaks seit dem Superleiten von Magneten sind fein und teuer und muss so vor der reichen Neutronfusionsumgebung beschirmt werden. RFPs sind gegen Oberflächeninstabilitäten empfindlich und so verlangen Sie eine nahe passende Schale. Einige Experimente (wie der Madison Symmetrischer Ring) verwenden ihre nahe passende Schale als eine magnetische Rolle durch das Fahren des Stroms durch die Schale selbst. Das ist von einer Reaktoreinstellung attraktiv, da eine feste Kupferschale (zum Beispiel) gegen hohe Energieneutronen, im Vergleich zum Superleiten von Magneten ziemlich robust sein würde. Es gibt auch keine feststehende Beta-Grenze für RFPs. Dort besteht eine Möglichkeit, dass ein umgekehrtes Feldkneifen Zünden allein mit der ohmic Macht erreichen konnte, die viel einfacher sein würde als tokamak Designs, obwohl es im unveränderlichen Staat nicht bedient werden konnte

Trotz dieser Vorteile gibt es viele Sorgen mit RFPs. Normalerweise verlangen sie, dass ein großer Betrag des Stroms gesteuert wird, und obwohl versprechend, dass Experimente laufend sind, gibt es keine feststehende Methode, ohmically gesteuerter Strom zu ersetzen, der durch die Maschinenrahmen im Wesentlichen beschränkt wird. RFPs sind auch für reißende Weisen anfällig, die zu Überschneidung auf magnetische Inseln und deshalb schnellen Transport vom Kern des Plasmas zum Rand führen. Diese Probleme sind Gebiete der aktiven Forschung in der RFP Gemeinschaft.

Plasmaphysik-Forschung

Das Umgekehrte Feldkneifen ist auch von einer Physik-Einstellung interessant. RFP Triebkräfte sind hoch unruhig. RFPs stellen auch einen starken Plasmadynamo aus, der vielen astrophysical Körpern ähnlich ist. Grundlegende Plasmawissenschaft ist ein anderer wichtiger Aspekt der Umgekehrten Feldkneifen-Forschung.

Nachteile

glaubt, verlangt der RFP eine Schale mit dem hohen elektrischen Leitvermögen sehr in der Nähe von der Grenze des Plasmas. Diese Voraussetzung ist eine unglückliche Komplikation in einem Reaktor. Symmetrischer Ring von Madison wurde entworfen, um diese Annahme zu prüfen und zu erfahren, wie gut der Leiter sein muss, und wie in der Nähe vom Plasma es gelegt werden muss. Außerdem ist die Plasmabeschränkung im besten RFP'S so um nur ungefähr 1 % gut wie im besten tokamaks. Ein Grund dafür besteht darin, dass der ganze vorhandene RFP'S relativ klein ist. MST ist größer als jedes vorherige RFP Gerät, und so kann es diese wichtige Größe issue.http://sprott.physics.wisc.edu/mstfaq.htm prüfen

Außenverbindungen

• Selbstorganisierter plasmas [PDF]
• RFX: Experiment des umgekehrten Feldes
• Das Maß des Superthermalelektronflusses und der Temperatur in einem umgekehrten Feld klemmt Experiment durch einen elektrostatischen Elektronenergieanalysator