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仿星器

仿星器是一种仅用外部线圈就制造出扭曲磁场来约束等离子体的装置。与托卡马克不同,它的约束不需要等离子体电流。

托卡马克是通过在等离子体自身中通入电流来制造磁场的扭曲,而仿星器则从一开始就制作形状复杂扭曲的线圈,仅靠线圈就完成约束所需的磁场。它由普林斯顿大学的莱曼·斯皮策于 1951 年提出,取名意为「制造恒星(stellar)的装置」。

  1. 立体扭曲的外部线圈(螺旋线圈或模块化线圈)单独生成具有旋转变换的磁场
  2. 由于不需要在等离子体中通入大电流,原理上适合稳态运行
  3. 由于磁场具有三维形状,设计自由度高,但计算和制造的难度也随之增高
  • 可以稳态运行(不依赖感应电流)
  • 不会发生源于等离子体电流的破裂
  • 运行控制相对简单
  • 线圈形状复杂,制造困难且昂贵
  • 需要对三维磁场引起的新经典输运进行优化
  • 历史上在约束性能方面一直落后于托卡马克(通过优化设计正在快速改善)
  • Wendelstein 7-X(德国,优化模块化线圈方式)
  • LHD 大型螺旋装置(日本,螺旋器方式)
  • HSX(美国,准螺旋对称位形)