Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 11 - Termonukleär forskning, av Erling Dahlberg, Stig Lundquist och Robert Nilsson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 2. Pinchinstabiliteter.
Pinch instabilities.
in mot centrum. Plasmacylindern är en mycket god
ledare och söker hålla den inneslutna fluxen konstant
genom inducerade strömmar. Man åstadkommer
härigenom ett inre magnetiskt tryck, som kan avpassas
så att sausage-instabiliteter ej utbildas, fig. 2c. Det
infrusna magnetfältet kommer dessutom att motverka
kinkinstabiliteter med kort våglängd. Omges
urladdningskärlet med en god ledare, hindras även
kinkinstabiliteter med lång våglängd, beroende på att
virvelströmmar induceras i ledaren, när pinchen
närmar sig densamma. De åtgärder för stabilisering, som
här nämnts, är dock inte tillräckliga. De har således
full verkan endast 0111 det axiella fältet utanför
pinchen är noll eller motriktat fältet inuti. Därtill
kommer även krav på pinchens dimensioner, vilka
begränsar kompressionen av plasmapelaren till 1/5 av
dess ursprungliga diameter.
Anmärkas bör att det även finns andra typer av
instabiliteter, som kan få avgörande betydelse, när
det gäller att hålla samman plasmat under längre
tider än vad man än så länge lyckats med.
Redan på ett tidigt stadium av undersökningarna av
pincheffekten i deuterium, kunde man konstatera,
att neutroner utsändes, när plasmapelaren var som
smalast. Beräkningar visade, att det var teoretiskt
möjligt att så höga temperaturer uppnåtts, att
neutroner i mätbara mängder skulle ha bildats. Fortsatta
försök visade emellertid, att de erhållna mängderna
neutroner vida översteg det teoretiskt förväntade
antalet, vilket gav anledning till studier av de utsända
neutronernas energi. Det visade sig då, att denna var
starkt beroende av utsändningsriktningen, vilket
inte skulle varit fallet, om de kommit från ett plasma
nära termisk jämvikt. Vidare minskade
neutronantalet, när man sökte stabilisera pinchen med ett axiellt
magnetfält. Omfattande undersökningar ledde till
åsikten, att neutronerna uppstått i samband med
sausage-instabiliteter. När en sådan bildas, uppstår
nämligen ett starkt elektriskt fält riktat längs axeln,
i vilket grupper av deuteriumjoner accelereras till
höga hastigheter. De talrika reaktioner, som dessa
joner ger upphov till, är ej av termonukleärt
ursprung.
Som redan påpekats medför elektroderna vissa
olägenheter, vilka undvikes i ett ringformigt plasma.
Den mest bekanta apparaten för studium av
pincheffekten i detta fall är den brittiska ZETA-maskinen.
Man har där lyckats isolera en pinchurladdning
under 2—3 millisekunder, en tid som vida överskrider
vad man lyckats åstadkomma med raka urladdningar
och med ringformiga urladdningar av mindre
dimensioner. Även vid dessa försök utsändes neutroner
men här i mängder som var i god överensstämmelse
med optiska temperaturmätningar, utförda genom
dopplerbreddning av spektrallinjer. Undersökningar
av neutronernas energifördelning visade emellertid
att denna var riktningsberoende och att
kärnreaktionerna således orsakats av ett fåtal joner, som
förmodligen accelererats i samband med någon
instabilitet.
Stellaratorn
Under ledning av L. Spitzer Jr, bedrives vid
Prince-ton-universitetet i USA experiment, som syftar till att
framställa och långvarigt isolera ett
högtemperatur-plasma. Den princip man arbetar med bygger på
instängning av plasmat i ett ändlöst rör med hjälp av
ett längsgående magnetfält, som framställes med
spolar utanpå röret.
Apparattypen kallas stellarator och består i sin
enklaste form av ett toroidrör. Det sammanhållande
magnetfältet kan emellertid inte framställas med en
vanlig toroidlindning, då denna ger en fältstyrka, som
minskar med avståndet från symmetriaxeln. En
sådan inhomogenitet orsakar en laddningsseparation,
ocli därmed ett elektriskt fält vinkelrätt mot
magnetfältet. Under inverkan av denna fältkombination
driver plasmat utåt mot väggen. Laddningsseparationen
kan förhindras genom att man modifierar
magnetfältet så, att neutraliserande strömmar flyter längs
fältlinjerna. Ett sätt att åstadkomma detta är att
använda ett rör i form av siffran 8. Ur stabilitetssynpunkt
är det emellertid förmånligare att använda särskilda
lindningar, fig. 3, som ger fältet en komplicerad form
och förhindrar både laddningsseparation och
utby-tesinstabiliteter.
Sedan 1951 då stellaratorprogrammet påbörjades
liar man byggt inte mindre än åtta apparater för att
systematiskt undersöka olika problem. Man liar
vanligen använt ett starkt axiellt likströmsfält, i vilket en
urladdning åstadkommits genom
transformatorverkan, liksom i de ringformiga pinchurladdningarna. I
pinchfallet bestämmer magnetfältet från
ringströmmen urladdningsförloppet medan i en stellarator det
axiella fältet dominerar, varför ingen pinch utbildas
och plasmat kan hållas innesluten även sedan
ringströmmen dämpats ut.
Eftersom plasmats resistans minskar med ökad
temperatur blir resistiv uppvärmning efter hand olämplig.
Man har därför undersökt möjligheterna att upphetta
plasmat med högfrekvens. Den mest lovande metoden
synes vara upphettning med jonernas
cyklotronfrek-vens, fo — Be/2nM, där B är magnetiska fältstyrkan,
e elektronladdningen och M jonmassan.
ELTEKNIK 1958 1 1 9
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
