Симуляции устранили трещины в магнитных зеркалах
Москва, 10:51, 19 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Физики показали, что можно минимизировать утечку плазмы из «магнитных зеркал», обеспечив определенные условия. Собранная информация способна решить проблему потерю эффективности систем, существующую десятилетиями.
Выстроенные в линию кольцевидные электромагниты могут генерировать поле в виде трубы с конусами на каждом конце. Структура отталкивает заряды, зашедшие с одной стороны, обратно по траектории. Устройства, названные «магнитными зеркалами», с 50-х гг. 20-го века считаются сравнительно простым способом удержания плазмы, сообщает sciencedaily.com. Но система теряет большое количество вещества из-за утечек. Команда физиков, возглавляемая Шанем Дуанем из Северо-Западного педагогического университета и Леем Яном из Китайской академии наук предложила решение проблемы.
Результаты исследования представлены в The European Physical Journal D.
Используя компьютерные симуляции, физики проанализировали динамические свойства мощного протонного плазменного луча в магнитном зеркале и настроили параметры для его максимального удержания.
Сначала команда меняла зеркальное отношение – сильнейшее магнитное поле в устройстве (на концах каждого конуса), разделенное на самые слабые показатели (поверхность трубы). Выяснилось, что большие величины, полученные за счет настройки электромагнитных конфигураций, напрямую влияет на увеличение времени удержания и сокращение потерь.
Во-вторых, группа обнаружила важность роли начального состояния плазменного луча, включая плотность, температуру, вязкость и траекторию. После оптимизации каждой характеристики симулированный мощный импульс двигался по плотной спиральной траектории, обеспечивая максимальное удержание.
Полученные выводы могут сделать магнитные зеркала интересными новыми системами для физических экспериментов. Например, для производства и удержания атомов антиводорода, электронно-позитронной плазмы и замедления антипротонов.
