Advances in singly connected closed field line plasma devices and extrapolation to POP level experiments and reactors

A.L. Hoffman; L.C. Steinhauer; H. Ferrari; R. Farengo

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Advances in singly connected closed field line plasma devices and extrapolation to POP level experiments and reactors

机译：单连接封闭场线等离子体装置的进展以及对POP级实验和反应器的外推

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Recent advances in creating stable, hot, steady-state field-reversed-configuration (FRC) plasmas using rotating magnetic fields (RMFs) have made this an appropriate time for re-examining the old field-reversed-mirror concept. The reactor advantages of such a linear, naturally high beta configuration would be enormous, but previous attempts to produce field reversal using tangential neutral beam injection (TNBI) alone were unsuccessful. Simple scalable extensions of present RMF produced FRCs can result in ideal traps for TNBI produced energetic ions, and detailed calculations show high efficiencies of TNBI production of energetic ion rings within such FRCs. If non-standard MHD effects such as strong flow and highly energetic ions are able to extend FRC stability to larger sizes, then the principal need will be to reduce present high values of anomalous cross-field resistivity. Experimental trends show how this may be achieved, and the present experimental and theoretical status of the most basic issues of FRC stability, confinement, and current drive are summarized, along with the new calculations on TNBI. The parameters for a modest sized 'proof-of-principle' (POP) device which can address these basic issues, as well as provide enough flux for efficient TNBI trapping, are given.

机译：使用旋转磁场（RMF）创建稳定的，热的，稳态的场反转配置（FRC）等离子体的最新进展使得这是重新检查旧的场反转镜概念的合适时机。这种线性的，自然的高β构型的反应堆优势将是巨大的，但是以前仅使用切向中性束注入（TNBI）产生场反转的尝试均未成功。当前RMF产生的FRC的简单可扩展扩展可以为TNBI产生的高能离子提供理想的陷阱，详细的计算表明在此类FRC内TNBI产生高能离子环的效率很高。如果非标准的MHD效应（例如强流动性和高能离子）能够将FRC稳定性扩展到更大的尺寸，那么主要的需求将是降低当前高的异常跨场电阻率值。实验趋势表明了如何实现这一目标，并总结了FRC稳定性，局限性和电流驱动等最基本问题的当前实验和理论状态，以及有关TNBI的新计算方法。给出了适中尺寸的“原理证明”（POP）设备的参数，该参数可以解决这些基本问题，并提供足够的通量以有效地进行TNBI捕获。

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来源
《Nuclear fusion》 |2009年第5期|159-171|共13页
作者
A.L. Hoffman; L.C. Steinhauer; H. Ferrari; R. Farengo;
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作者单位

Department of Aeronautics & Astronautics, University of Washington, Seattle, WA, USA;

Department of Aeronautics & Astronautics, University of Washington, Seattle, WA, USA;

Centro Atomico Bariloche, S.C. de Bariloche, Argentina;

Centro Atomico Bariloche, S.C. de Bariloche, Argentina;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
field-reversed configurations; rotamaks; astrons; ion rings; magnetized target fusion; and cusps;

机译：场反转配置;旋转天体离子环;磁化目标融合和尖;

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