Un equipo de científicos estadounidenses y alemanes ha utilizado un sistema de grandes bobinas magnéticas "recortadas" diseñadas y entregadas por el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) para lograr un alto rendimiento en la última ronda de experimentos en el Wendelstein. Estelarizador 7-X (W7-X). La máquina alemana, el estelarizador más grande y avanzado del mundo, se está utilizando para explorar la base científica de la energía de fusión y probar la idoneidad del diseño de estelar para futuras plantas de energía de fusión. Tales plantas usarían reacciones de fusión como las que dan energía al sol para crear una fuente de energía ilimitada en la Tierra.

Los nuevos experimentos demostraron ampliamente la capacidad de las cinco bobinas de ajuste de cobre y su sofisticado sistema de control, cuya operación está dirigida en el sitio por el físico de PPPL Samuel Lazerson, para mejorar el rendimiento general del W7-X. "Lo emocionante de esto es que las bobinas de ajuste y el liderazgo de Sam están produciendo conocimientos científicos que ayudarán a optimizar los futuros esteladores. "dijo el físico de PPPL Hutch Neilson, que supervisa la colaboración del laboratorio en el W7-X con el Instituto Max Planck de Física del Plasma, que construyó la máquina y ahora alberga al equipo internacional que investiga el comportamiento de los plasmas confinados en su configuración magnética única.

Los estelaradores son retorcidos, instalaciones en forma de rosquilla cuya configuración contrasta con las instalaciones en forma de rosquilla suaves llamadas tokamaks que se utilizan más ampliamente. Una de las principales ventajas de los estelaradores es su capacidad para operar continuamente con baja potencia de entrada para sostener el plasma sin interrupciones del plasma, un riesgo al que se enfrentan los tokamaks, lo que permite que las instalaciones funcionen de manera eficiente en estado estable. Una desventaja es que la geometría del estelar giratorio es más compleja de diseñar y construir.

El W7-X completó su segunda ronda de experimentos en diciembre con capacidades mejoradas de calentamiento y medición. Una característica especial de la segunda ronda fue el uso de un "desviador de isla" para expulsar el calor y las partículas que salen del plasma. Esta importante herramienta consiste en una cadena de campos magnéticos de forma especial en el borde del plasma intersecados por 10 placas desviadoras. Cualquier desviación de estos campos de su configuración diseñada puede hacer que las placas de desvío se sobrecalienten y limiten el rendimiento del plasma.

Los experimentos recientes demostraron la capacidad de las bobinas de compensación para medir y corregir tales desviaciones, que se conocen como "campos de error". El control de tales campos en el borde del plasma permitió al W7-X producir descargas de plasma que duraron hasta 30 segundos. "Las bobinas de ajuste han demostrado ser extremadamente útiles, no solo asegurando un escape de plasma equilibrado en las placas desviadoras, sino también como una herramienta para que los físicos realicen mediciones de campo magnético con una precisión sin precedentes, "dijo Thomas Sunn Pederson, Max Planck director de física de desviadores y bordes estelares.

Lograr el control requirió que las bobinas de compensación perturbaran el campo magnético de una manera que dejara claro el tamaño del campo de error. Los experimentos complementarios de Lazerson y el científico de Max Planck Sergey Bozhenkov luego confirmaron las predicciones de la potencia necesaria de las bobinas de ajuste para corregir las desviaciones, una cantidad que equivalía a solo el 10 por ciento de la potencia total de las bobinas. "El hecho de que solo requiriéramos el 10 por ciento de la capacidad nominal de las bobinas de compensación es un testimonio de la precisión con la que se construyó el W7-X, ", Dijo Lazerson." Esto también significa que tenemos suficiente capacidad de bobina de compensación para explorar escenarios de sobrecarga del desviador de una manera controlada.