En la búsqueda de abundante energía limpia, los científicos de todo el mundo miran hacia la energía de fusión, donde los isótopos de hidrógeno se combinan para formar una partícula más grande, helio, y liberan grandes cantidades de energía en el proceso. Para que las plantas de energía de fusión sean eficaces, sin embargo, los científicos deben encontrar una manera de desencadenar la transición de confinamiento de bajo a alto, o "transición L-H" para abreviar. Después de una transición L-H, la temperatura y la densidad del plasma aumentan, produciendo más energía.

Los científicos observan que la transición L-H siempre está asociada con flujos zonales de plasma. Teóricamente Los flujos zonales en un plasma consisten en un flujo estacionario con una frecuencia cercana a cero y uno que oscila a una frecuencia más alta llamado modo acústico geodésico (GAM), que es una onda de sonido global del plasma. Por primera vez, Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Hefei han detectado GAM en dos puntos diferentes simultáneamente dentro del reactor. Esta nueva configuración experimental será una herramienta de diagnóstico útil para investigar la física de los flujos zonales, y su papel en la transición L-H. Los investigadores informan sobre estos hallazgos en un nuevo artículo publicado en Física de Plasmas .

Los flujos zonales ocurren en cualquier lugar donde haya turbulencia, como dentro de un dispositivo de fusión o en la atmósfera de un planeta. "Los flujos zonales más famosos de la naturaleza pueden ser los conocidos cinturones y zonas jovianas, que hacen que Júpiter parezca un colorido, pastel de varias capas, "dijo Ahdi Liu, un autor en el papel. En plasmas de fusión, Los flujos zonales son cruciales para regular la turbulencia y el transporte de partículas dentro del reactor. "Con la mejora gradual de la tecnología de diagnóstico, Los flujos zonales en el plasma de fusión se han convertido en un foco de investigación en las últimas dos décadas. "Dijo Liu.

En estos experimentos, Los investigadores utilizaron el Tokamak Superconductor Experimental Avanzado (EAST), un reactor de energía de fusión magnética en Hefei, Porcelana. Instalaron dos reflectómetros Doppler en diferentes lados de EAST, que puede detectar fluctuaciones en la turbulencia y la densidad del plasma con alta precisión. El GAM detectado tenía un tono de F, cinco octavas por encima del Do central.

Previamente, investigadores de ASDEX-U, el dispositivo de investigación de fusión en el Instituto Max Plank de Física del Plasma, utilizó un sistema similar para detectar GAM, pero midieron el plasma en un solo lugar, lo que hace que la configuración sea propensa a interferencias. "Esta desventaja es la principal motivación para usar dos juegos de reflectómetros Doppler, ", Dijo Liu." Podríamos 'purificar' la información de GAM comparando las medidas de las dos ubicaciones ".

Las medidas tomadas en los dos puntos no coincidieron del todo, mostrando que cada reflectómetro también recogió información de flujos no zonales. "Es absolutamente necesario extraer información precisa de los flujos zonales a partir de la medición multipunto, "Dijo Liu. Usando ambas medidas, pudieron mostrar claramente que GAM interactuó con la turbulencia ambiental. Avanzando, Los investigadores seguirán investigando el papel de los flujos zonales en la turbulencia y el transporte turbulento dentro del ESTE.