La inyección de haz neutro (en inglés NBI) es un método utilizado para calentar plasma dentro de un dispositivo de fusión que consiste en un haz de partículas neutras de alta energía que pueden entrar en el campo magnético de confinamiento. Cuando estas partículas neutras son ionizadas por colisión con las partículas de plasma, se mantienen en el plasma por el campo magnético confinante y pueden transferir la mayor parte de su energía por colisiones adicionales con el plasma. Por inyección tangencial en el toro, los haces neutros proporcionan también impulso al plasma y la impulsión de la corriente, una característica esencial para los pulsos largos de plasmas ardientes. La inyección de haz neutro es una técnica flexible y fiable, que ha sido el sistema de calefacción principal en una gran variedad de dispositivos de fusión. Hasta la fecha, todos los sistemas NBI estaban basados en haces de iones precursores positivos. En la década de los noventa ha habido un impresionante progreso en las fuentes de iones negativos y aceleradores con la construcción de sistemas NBI basados en iones negativos de varios megavatios en LHD (H0, 180 keV) y JT-60U (D0, 500 keV). El NBI diseñado para ITER es un desafío sustancial[1] (D0, 1MeV, 40A) y se está construyendo un prototipo para optimizar su rendimiento en vista de las futuras operaciones de ITER. Otras formas de calentar el plasma para la fusión nuclear incluyen calentamiento de RF, calentamiento por resonancia de ciclotrón de electrones (ECRH) y calentamiento de resonancia de ciclotrones iónicos (ICRH).
Mecanismo
Primero, el plasma está formado por microwaving gas. Luego, el plasma está acelerado a través de una gota de voltaje. Esto calienta los iones a condiciones de fusión. Después de que esto los iones son re-neutralizando. Finalmente, el neutrals está inyectado a la máquina.
Esto se hace típicamente por:
Haciendo un plasma. Esto se puede hacer calentando un gas a baja presión.
Aceleración de iones electrostáticos. Esto se hace bajando los iones cargados positivamente hacia las placas negativas. Cuando los iones caen, el campo eléctrico trabaja sobre ellos, calentándolos a temperaturas de fusión.
Reneutralizando el plasma caliente añadiendo la carga opuesta. Esto proporciona al rayo de movimiento rápido ninguna carga.
Inyección del haz neutro caliente en movimiento rápido en la máquina.
Inyectores de haz neutro instalados en experimentos de fusión
En la actualidad, todos los experimentos de fusión principales utilizan NBI. Los inyectores basados en iones positivos tradicionales (P-NBI) se instalan por ejemplo en el JET, o en ASDEX-U. Para permitir la deposición de energía en el centro del plasma quemado en dispositivos más grandes, se requiere una energía de haz neutro superior.[2] Los sistemas de alta energía (> 100keV) requieren el uso de tecnología de iones negativos (N-NBI).
Potencia de calefacción adicional [MW] instalada en varios experimentos Tokamak (* objetivo de diseño)
LR Grisham, P Agostinetti, G Barrera, P Blatchford, D Boilson, J Chareyre, et al., Recent improvements to the ITER neutral beam system design, Fusion Engineering and Design 87 (11), 1805-1815
. Archivado desde el original el 24 de marzo de 2017.
Enlaces externos
Reactor de Prueba de Fusión termonuclear con inyector de viga neutra en PPPL(enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).
Calefacción auxiliar en ITER
IPP Sitio web sobre NBI tecnología
Datos:Q1981910
Enero 13, 2022
inyección, neutro, inyección, neutro, inglés, método, utilizado, para, calentar, plasma, dentro, dispositivo, fusión, consiste, partículas, neutras, alta, energía, pueden, entrar, campo, magnético, confinamiento, cuando, estas, partículas, neutras, ionizadas, . La inyeccion de haz neutro en ingles NBI es un metodo utilizado para calentar plasma dentro de un dispositivo de fusion que consiste en un haz de particulas neutras de alta energia que pueden entrar en el campo magnetico de confinamiento Cuando estas particulas neutras son ionizadas por colision con las particulas de plasma se mantienen en el plasma por el campo magnetico confinante y pueden transferir la mayor parte de su energia por colisiones adicionales con el plasma Por inyeccion tangencial en el toro los haces neutros proporcionan tambien impulso al plasma y la impulsion de la corriente una caracteristica esencial para los pulsos largos de plasmas ardientes La inyeccion de haz neutro es una tecnica flexible y fiable que ha sido el sistema de calefaccion principal en una gran variedad de dispositivos de fusion Hasta la fecha todos los sistemas NBI estaban basados en haces de iones precursores positivos En la decada de los noventa ha habido un impresionante progreso en las fuentes de iones negativos y aceleradores con la construccion de sistemas NBI basados en iones negativos de varios megavatios en LHD H0 180 keV y JT 60U D0 500 keV El NBI disenado para ITER es un desafio sustancial 1 D0 1MeV 40A y se esta construyendo un prototipo para optimizar su rendimiento en vista de las futuras operaciones de ITER Otras formas de calentar el plasma para la fusion nuclear incluyen calentamiento de RF calentamiento por resonancia de ciclotron de electrones ECRH y calentamiento de resonancia de ciclotrones ionicos ICRH Indice 1 Mecanismo 2 Inyectores de haz neutro instalados en experimentos de fusion 3 Referencias 4 Enlaces externosMecanismo Editar Primero el plasma esta formado por microwaving gas Luego el plasma esta acelerado a traves de una gota de voltaje Esto calienta los iones a condiciones de fusion Despues de que esto los iones son re neutralizando Finalmente el neutrals esta inyectado a la maquina Esto se hace tipicamente por Haciendo un plasma Esto se puede hacer calentando un gas a baja presion Aceleracion de iones electrostaticos Esto se hace bajando los iones cargados positivamente hacia las placas negativas Cuando los iones caen el campo electrico trabaja sobre ellos calentandolos a temperaturas de fusion Reneutralizando el plasma caliente anadiendo la carga opuesta Esto proporciona al rayo de movimiento rapido ninguna carga Inyeccion del haz neutro caliente en movimiento rapido en la maquina Inyectores de haz neutro instalados en experimentos de fusion EditarEn la actualidad todos los experimentos de fusion principales utilizan NBI Los inyectores basados en iones positivos tradicionales P NBI se instalan por ejemplo en el JET o en ASDEX U Para permitir la deposicion de energia en el centro del plasma quemado en dispositivos mas grandes se requiere una energia de haz neutro superior 2 Los sistemas de alta energia gt 100keV requieren el uso de tecnologia de iones negativos N NBI Potencia de calefaccion adicional MW instalada en varios experimentos Tokamak objetivo de diseno P NBI N NBI ECRH ICRH LHJET 34 10 7JT 60U 40 3 4 7 8TFTR 40 11 EAST 0 5 3 4DIII D 20 5 4 ASDEX U 20 6 8 JT60 SA 24 10 7 ITER 33 20 20 N NBI Objetivo de diseno JT 60U LHD ITER El haz de iones precursores D H D Tension maxima de aceleracion kV 400 190 1000Potencia maxima por haz instalado MW 5 8 6 4 16 7Duracion s del pulso 30 2MW 360kV 128 en 0 2MW 3600 en 16 7MW Referencias Editar LR Grisham P Agostinetti G Barrera P Blatchford D Boilson J Chareyre et al Recent improvements to the ITER neutral beam system design Fusion Engineering and Design 87 11 1805 1815 Neutral beam powers into the record books 09 07 2012 Archivado desde el original el 24 de marzo de 2017 Enlaces externos EditarReactor de Prueba de Fusion termonuclear con inyector de viga neutra en PPPL enlace roto disponible en Internet Archive vease el historial la primera version y la ultima Calefaccion auxiliar en ITER IPP Sitio web sobre NBI tecnologia Datos Q1981910 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Inyeccion de haz neutro amp oldid 130769596, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
