ජපානයේ විශාල හෙලිකල් උපාංග (LHD) තාරකා යන්ත්‍රය ඇතුළත, ප්ලාස්මා විලයන සීමා කිරීම පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ඉදිකර ඇත. ණය: ජස්ටින් රුක්මන්
විලයන ප්ලාස්මා වල කැළඹීම් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා නව අවබෝධයක්.
බලාගාරයක විලයනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, සෙල්සියස් අංශක මිලියන 100 ට වඩා වැඩි ප්ලාස්මා චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක ස්ථායීව සීමා කර එය දිගු කාලයක් පවත්වා ගැනීම අවශ්ය වේ.
සහකාර මහාචාර්ය Naoki Kenmochi, මහාචාර්ය Katsumi Ida සහ සහකාර මහාචාර්ය Tokihiko Tokuzawa ප්‍රමුඛ පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් ජපානයේ ජාතික ස්වභාවික විද්‍යා ආයතන (NINS) හි Fusion Science (NIFS) හි සහකාර මහාචාර්ය ටොකිහිකෝ ටොකුසාවා විසින් ස්වාධීනව සහ සහයෝගීතාවයෙන් සාදන ලද මිනුම් උපකරණ භාවිතා කර ඇත. ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ විස්කොන්සින් විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්ය ඩැනියෙල් ජේ ඩෙන් හාර්ටොග් විසින් ලොව ප්‍රථම වරට සොයා ගන්නා ලද්දේ විශාල හෙලිකල් උපාංගයේ (LHD) ප්ලාස්මා වල තාපය පිටවන විට කැළඹීම තාපයට වඩා වේගයෙන් චලනය වන බවයි. මෙම කැළඹීමෙහි එක් ලක්ෂණයක් මගින් ප්ලාස්මා උෂ්ණත්වයේ වෙනස්වීම් පුරෝකථනය කිරීමට හැකි වන අතර, කැළඹීම් නිරීක්ෂණය කිරීම අනාගතයේ දී ප්ලාස්මා උෂ්ණත්වය තත්‍ය කාලීන පාලනය සඳහා ක්‍රමයක් වර්ධනය කිරීමට හේතු වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.
චුම්බක ක්ෂේත්‍රයෙන් සීමා වූ අධි-උෂ්ණත්ව ප්ලාස්මා තුළ, විවිධ ප්‍රමාණයේ සුළි සහිත ප්‍රවාහයක් වන "කැළඹීම" ජනනය වේ. මෙම කැළඹීම නිසා ප්ලාස්මාව බාධා ඇති වන අතර, සීමා වූ ප්ලාස්මාවේ තාපය පිටතට ගලා යන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ප්ලාස්මා උෂ්ණත්වය පහත වැටේ. මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, ප්ලාස්මා හි තාපය හා කැළඹීම් වල ලක්ෂණ තේරුම් ගැනීම අවශ්ය වේ. කෙසේ වෙතත්, ප්ලාස්මා වල කැළඹීම කෙතරම් සංකීර්ණද යත්, අප තවමත් ඒ පිළිබඳ සම්පූර්ණ අවබෝධයක් ලබාගෙන නොමැත. විශේෂයෙන්, ප්ලාස්මා තුළ ජනනය කරන ලද කැළඹීම චලනය වන ආකාරය හොඳින් වටහාගෙන නොමැත, මන්ද එයට ඉහළ සංවේදීතාවයක් සහ අතිශය ඉහළ අවකාශීය විභේදනයක් සහිත මිනිත්තු කැළඹිලිවල කාල පරිණාමය මැනිය හැකි උපකරණ අවශ්ය වේ.
ප්ලාස්මා තුළ "බාධකයක්" සෑදිය හැක, එය මධ්යයේ සිට පිටතට තාපය ප්රවාහනය කිරීම අවහිර කිරීමට ක්රියා කරයි. බාධකය ප්ලාස්මාවේ ප්‍රබල පීඩන අනුක්‍රමණයක් ඇති කරන අතර කැළඹිලි ඇති කරයි. සහකාර මහාචාර්ය Kenmochi සහ ඔහුගේ පර්යේෂණ කණ්ඩායම චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ව්‍යුහයක් නිර්මාණය කිරීමෙන් මෙම බාධකය බිඳ දැමීමේ ක්‍රමයක් සකස් කර ඇත. මෙම ක්‍රමය මඟින් බාධක බිඳී යන විට ප්‍රබල ලෙස ගලා යන තාපය සහ කැළඹීම් කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීමටත්, ඒවායේ සම්බන්ධතාව සවිස්තරාත්මකව අධ්‍යයනය කිරීමටත් අපට ඉඩ සලසයි. ඉන්පසුව, විවිධ තරංග ආයාමවල විද්‍යුත් චුම්භක තරංග භාවිතයෙන්, අපි ඉලෙක්ට්‍රෝනවල වෙනස්වන උෂ්ණත්වය සහ තාප ප්‍රවාහය සහ මිලිමීටර ප්‍රමාණයේ සියුම් කැළඹීම් ලොව ඉහළම නිරවද්‍යතාවයෙන් මැනිය. මීට පෙර, තාපය සහ කැළඹීම ගුවන් යානයක වේගය ගැන පැයට කිලෝමීටර් 5,000 (පැයට සැතපුම් 3,100) වේගයකින් එකවර චලනය වන බව දැන සිටි නමුත්, මෙම අත්හදා බැලීම ලොව ප්‍රථම වරට තාපයට වඩා ඉදිරියෙන් චලනය වන කැළඹිලි සොයා ගැනීමට හේතු විය. පැයට කිලෝමීටර් 40,000 ක වේගයක් (පැයට සැතපුම් 25,000). මෙම කැළඹීමේ වේගය රොකට්ටුවක වේගයට ආසන්නය.
සහකාර මහාචාර්ය Naoki Kenmochi පැවසුවේ, "මෙම පර්යේෂණය මගින් විලයන ප්ලාස්මා වල කැළඹීම් පිළිබඳ අපගේ අවබෝධය නාටකාකාර ලෙස දියුණු කර ඇත. කැළඹිලිවල නව ලක්ෂණය, එය ප්ලාස්මාවේ තාපයට වඩා ඉතා වේගයෙන් චලනය වන බව, අනාවැකි කැළඹීම් නිරීක්ෂණය කිරීමෙන් ප්ලාස්මා උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් පුරෝකථනය කිරීමට අපට හැකි විය හැකි බව පෙන්නුම් කරයි. අනාගතයේදී, මෙය මත පදනම්ව, තත්‍ය කාලීනව ප්ලාස්මා උෂ්ණත්වය පාලනය කිරීමට ක්‍රමවේද සංවර්ධනය කිරීමට අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.
යොමුව: N. Kenmochi, K. Ida, T. Tokuzawa, R. Yasuhara, H. Funaba, H. Uehara, DJ Den Hartog, I. Yamada, විසින් "චුම්බකව සීමා කරන ලද ප්ලාස්මාවක හිම කුණාටු සිදුවීම්වල කැළඹිලි ස්පන්දන පූර්ව ප්‍රචාරණය" M. Yoshinuma, Y. Takemura සහ H. Igami, 16 මැයි 2022, විද්යාත්මක වාර්තා.
DOI: 10.1038 / s41598-022-10499-z
