Российские учёные проанализировали магнитное поле термоядерного реактора

Исследователи из НИЯУ МИФИ разработали уникальный диагностический комплекс, предназначенный для прецизионного измерения магнитных полей в сферических токамаках. Проект, реализованный при поддержке Российского научного фонда и освещенный в Bulletin of the Lebedev Physics Institute, позволяет эффективно выявлять «паразитные» магнитные возмущения, возникающие из-за технологических несовершенств сборки, которые способны деформировать плазменный шнур.

В ходе работы физики создали масштабированный в пропорции 1:3 прототип установки МИФИСТ-1. Модульная архитектура стенда позволяет гибко варьировать конфигурацию и интегрировать измерительную аппаратуру в различных полоидальных сечениях.

Сердцем диагностической системы стала специализированная печатная плата, оснащенная матрицей из 36 трехкомпонентных цифровых датчиков Холла. Высокотехнологичный комплекс обеспечивает автономную работу и синхронный опрос всех сенсоров с частотой 1 кГц.

Результаты экспериментов продемонстрировали, что уровень нежелательных магнитных полей значительно превышает теоретические прогнозы. Специалисты отмечают, что даже безупречные проектные решения сталкиваются с суровой физической реальностью: малейшие искажения геометрии витков, микроскопические перекосы и влияние токоподводящих линий существенно влияют на конечный результат.

Как подчеркивают в МИФИ:

Настоящий прорыв заключается в переходе от простой калибровки к полноценному инструменту, позволяющему детально «зондировать» магнитное поле в каждой точке пространства. Выявленные расхождения с модельными расчетами стали ценным источником данных. Теперь, понимая природу неучтенных факторов, ученые смогут оптимизировать конструкторские решения для будущих термоядерных реакторов.

Разработанная методика послужила связующим звеном между абстрактными расчетами и инженерной практикой. Она дает ключ к пониманию критических допусков, превышение которых негативно сказывается на удержании плазмы, и открывает путь к созданию катушек с идеальными характеристиками.

Источник: iXBT