Dwustożkowy wierzchołek
Dwustożkowy wierzchołek był jedną z najwcześniejszych propozycji uwięzienia plazmy w reaktorze termojądrowym . Składa się z dwóch równoległych elektromagnesów , w których prąd płynie w przeciwnych kierunkach, tworząc przeciwne pola magnetyczne . Te dwa pola oddziałują na siebie, tworząc między nimi „obszar zerowy”, w którym może zostać uwięzione paliwo termojądrowe.
Większość wczesnych prac nad projektem guzka została przeprowadzona w Instytucie Courant w Nowym Jorku przez Harolda Grada na przełomie lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych. Wariacje na temat podstawowej koncepcji obejmują reaktor płotowy zbudowany w Los Alamos w latach pięćdziesiątych XX wieku oraz reaktory pierścieniowe. Ze wszystkich tych urządzeń wyciekała plazma paliwowa w tempie znacznie większym niż przewidywano, a większość prac nad koncepcją zakończyła się w połowie lat sześćdziesiątych. Michaił Ioffe później wykazał, dlaczego pojawiły się te problemy.
Późniejszym urządzeniem, które ma podobny wygląd do wierzchołka, jest koncepcja polywell z lat 90. Można to traktować jako wiele wierzchołków ułożonych w trzech wymiarach.
Opis
Pola magnetyczne w tym układzie wytwarzane były przez umieszczone blisko siebie elektromagnesy . Był to teoretyczny konstrukt używany do modelowania sposobu powstrzymywania plazmy . Pola były wykonane z dwóch zwojów drutu skierowanych do siebie. Te elektromagnesy miały bieguny skierowane do siebie, a pośrodku znajdował się punkt zerowy w polu magnetycznym. Nazywano to również polem punktu zerowego. Urządzenia te zostały teoretycznie zbadane przez dr Harolda Grada z Courant Institute na Uniwersytecie Nowojorskim w późnych latach pięćdziesiątych i wczesnych sześćdziesiątych. Ponieważ pola były planarnie symetryczne, ten system plazmowy był prosty do modelowania.
Zachowanie cząstek
Symulacje tych geometrii ujawniły istnienie trzech klas cząstek. Pierwsza klasa poruszała się tam iz powrotem daleko od punktu zerowego . Cząsteczki te odbijałyby się blisko biegunów elektromagnesów i wierzchołka płaszczyzny w środku. Odbicie to było spowodowane lustra magnetycznego . Są to bardzo stabilne cząstki, ale ich ruch zmienia się, gdy emitują energię w czasie. Ta utrata promieniowania wynikała z przyspieszania lub zwalniania przez pole i można ją obliczyć za pomocą wzoru Larmora . Druga cząstka zbliżyła się do punktu zerowego w środku. Ponieważ cząstki przechodzą przez miejsca bez pola magnetycznego , ich ruchy mogą być proste, z nieskończonym promieniem bezwładności . Ten prosty ruch spowodował, że cząstka poruszała się po bardziej nieregularnej ścieżce przez pola. Trzecia klasa cząstek była przejściem między tymi typami. Dwustożkowe guzki zostały niedawno przywrócone ze względu na podobną geometrię do reaktora termojądrowego Polywell .