导读： 美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的Gerrit Kramer领导的物理学家进行了模拟，表明将磁场应用于聚变等离子体可以控制称为A...
美国能源部(DOE)普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的Gerrit Kramer领导的物理学家进行了模拟，表明将磁场应用于聚变等离子体可以控制称为Alfvén波的不稳定性，这会降低聚变反应的效率。这种不稳定性可导致被称为“快离子”的快速移动的带电粒子从等离子体的核心逃逸，其被称为托卡马克(Tokamaks)的机器中的核心。
“控制和抑制不稳定性有助于改善快离子限制和等离子体性能，”该实验室的研究物理学家Kramer说。“你想尽可能地抑制Alfvén波浪，这样快速的离子就会留在等离子体中并帮助加热它。”
在托卡马克最近升级之前，该团队收集了PPPL国家球形圆环实验(NSTX)实验的数据。然后他们在PPPL计算机集群上进行了等离子体模拟。
模拟表明，外部施加的磁扰动可以阻止阿尔芬波的生长。当扰动在托卡马克周围变焦时，扰动减小了离子的梯度或速度差异。这个过程可以平息等离子体内的干扰。“如果你降低速度梯度，就可以防止波浪被激发，”克莱默指出。
模拟还表明，磁扰动可以平息已形成的阿尔芬海浪。扰动改变了等离子体振动的频率，使其与波的频率相匹配。“等离子体吸收了波浪的所有能量，并且波浪停止振动，”克莱默说。
此外，模拟表明，当应用于具有相对弱磁场的托卡马克时，外部磁扰动可以直接从等离子体中移除快离子，导致等离子体冷却。