v predsovitih urah septembra. 5. aprila 2021 so inženirji dosegli pomemben mejnik v laboratorijih MIT-ovega centra za plazmatsko znanost in fuzijo (psfc), ko je nova vrsta magneta, izdelana iz visoko-temperaturskega superprevodnega materiala, dosegla svetovni rekord moči magnetnega polja 20 tesl za velik magneta
Test je bil takoj razglašen za uspešen, saj je izpolnil vsa merila za oblikovanje nove fuzijske naprave, imenovane Sparc, za katero so magneti ključna tehnologija. Šampanjec je eksplodiral, ko je utrujena ekipa eksperimentatorjev, ki je dolgo in trdo delala, da bi dosegel ta dosežek
V naslednjih mesecih je ekipa raztrgala in pregledovala komponente magneta, pregledala in analizirala podatke iz več sto instrumentov, ki so beležili podrobnosti testov, in izvedla še dva dodatna testiranja na istem magnetu, ki ga je končno potisnila do točke zloma, da bi izvedeli podrobnosti morebitnih načinov okvare.
Vse to delo je zdaj doseglo vrhunec v podrobnem poročilu raziskovalcev pri PSFC in MIT, ki je bilo objavljeno v zbirki šestih recenziranih člankov v posebni izdaji marcaIeee transakcije z uporabljeno superprevodnostjoSkupno pa so dokumenti opisali zasnovo in izdelavo magneta ter diagnostično opremo, potrebno za oceno njegove učinkovitosti, ter izkušenj iz tega procesa. Skupina je ugotovila, da so bile napovedi in računalniško modeliranje pravilne, kar potrjuje, da bi lahko edinstveni elementi zasnove magneta poslužili kot osn
ki omogoča praktično fuzijsko energijo
Uspešen test magneta, pravi profesor inženiringa Dennis Whyte, ki je pred kratkim odstopil kot direktor PSFC, je bil "najpomembnejša stvar v zadnjih 30 letih raziskav fuzije".
pred septom. V tem primeru je bil najmočnejši razpoložljivi superprevodni magnet dovolj močan, da bi lahko dosegel fuzijsko energijo, vendar le pri velikostih in stroških, ki nikoli ne bi bili praktični ali ekonomsko izvedljivi. Ko so testi pokazali uporabnost tako močnega magneta pri zelo zmanjšani velikosti, je to v bistvu spremenilo stroške
Tokamaki, najpogosteje uporabljena oblika za eksperimentalne naprave za fuzijo, imajo po mojem mnenju možnost, da bodo ekonomični, ker imate kvantno spremembo v svoji sposobnosti, z znano zakonom fizike zaprtja, da lahko močno zmanjšate velikost in stroške predmetov, ki bi omogočili fuzijo.
Izčrpni podatki in analiza iz preskusa psfcs magnet, podrobno opisana v šestih novih dokumentih, so pokazali, da načrti za novo generacijo fuzijskih naprav tistega, ki sta ga zasnovala MIT in cfs, ter podobnih načrtov drugih komercialnih fuzijskih podjetij temeljijo na
preboj v superprevodništvu
fuzija, proces združevanja lahkih atomov v težje, poganja sonce in zvezde, vendar je izkoriščanje tega procesa na Zemlji izkazalo, da je izziv, s desetletji trdega dela in številnimi milijardami dolarjev, porabljenih za eksperimentalne naprave. Dolgo iskani, vendar še nikoli dosežen cilj je zgrad
Toda za njegovo delovanje je potrebno, da se gorivo stisne pri izjemno visokih temperaturah in tlakih, in ker noben znan material ne more prenesti takšnih temperatur, mora biti gorivo držano na mestu z izjemno močnimi magnetnimi polji. Za proizvodnjo tako močnih polj so potrebni superprevodni magneti, vendar so bili vsi prej
V tem primeru je bilo v primeru, da je bil v primeru, da je bil uporabljen v proizvodnji superprevodnih magnetov, potrebno uporabiti več elementov, kot je bil uporabljen pri proizvodnji superprevodnih magnetov.transakcije z uporabljeno superprevodnostjoopisati podrobnosti tega procesa prenove, zdaj, ko je patentna zaščita na mestu.
ključna inovacija: brez izolacije
ena od dramatičnih inovacij, ki je mnoge druge na tem področju osuple v možnosti za uspeh, je bila odprava izolacije okoli tankih, ravnih trakov superprevodne trake, ki so oblikovale magnet. Kot skoraj vse električne žice, so konvencionalni superprevodni magneti popolnoma zaščiteni z izolacijskim
ko smo začeli ta projekt, recimo leta 2018, je bila tehnologija uporabe visoko-temperaturskih superprevodnikov za gradnjo velikih magnetskih poljev v svojih začetkih, pravi Zach Hartwig, profesor za razvoj kariere Robert N. Noyce na oddelku za jedrsko znanost in inženiring. Hartwig ima sodela
standardni način izdelave teh magnetov je, da se vodnik navije in da je izolacija med navijanjem, in potrebujete izolacijo za obvladovanje visokih napetosti, ki se nastajajo med nenormalnimi dogodki, kot je izklop. Odstranitev plastov izolacije, pravi, ima prednost, da je ni
Magnetni sklop je nekoliko manjša različica tistih, ki bodo oblikovali krompira obliko komore v žareči fuzijski napravi, ki jo zdaj gradi CFS v Devensu v Massachusettsu. Sestavlja se iz 16 plošč, imenovanih palačinke, vsaka nosi spiralno navijanje superprevodne trake na eni
to je bil prvi magnet v zadostnem obsegu, ki je res preveril, kaj je vključeno v oblikovanje, gradnjo in testiranje magneta s tako imenovano tehnologijo brez izolacije brez vrtenja, pravi Hartwig. za skupnost je bilo zelo presenečenje, ko smo napovedali, da gre za brez
Potisnil do meje... in še dlje.
Prvi test, opisani v prejšnjih člankih, je dokazal, da je proces oblikovanja in proizvodnje ne samo deloval, ampak je bil zelo stabilen nekaj, o čemer so nekateri raziskovalci dvomili. Naslednja dva testna teka, ki sta bila izvedena tudi konec leta 2021, so nato napravo potisnila na mejo z namerno ustvar
Del misije testnega programa, pravi Hartwig, je bil izpusti in namerno ugasniti magnet v polnem obsegu, tako da lahko dobimo kritične podatke v pravi meri in pravih pogojih za napredek znanosti, za potrjevanje oblikovalskih kod, in nato razstaviti magnet in videti, kaj je šlo narobe, zakaj je
Hartwig pravi, da je ta končni test, ki se je končal z taljenjem enega od 16 rožnic, prinesel bogastvo novih informacij. Prvič, uporabljali so več različnih računalniških modelov za oblikovanje in napovedovanje delovanja različnih vidikov magnetov, in v večini primerov so bili modeli v skupnem dogovorjeni in dobro potr
najvišje zanesljive modele, ki smo jih predvidevali skoraj natančno, kako se bo magnet segreval, v kakšni meri se bo segreval, ko se bo začel gasiti, in kje bo posledična škoda magneta, pravi. Kot je podrobno opisano v enem od novih poročil, ta test nam je dejansko
whyte pravi, v bistvu smo storili najslabšo stvar, kar je mogoče na bobno, namerno, potem ko smo preizkusili vse druge vidike delovanja bobne. in ugotovili smo, da je večina bobne preživela brez poškodb, medtem ko je eno izolirano območje utrpelo nekaj taljenja. to je
Hartwig poudarja, da je bil glavni razlog, da je ekipa lahko dosegla tako radikalno nov, rekordno zasnovo magneta, in jo naredila takoj prvič in v izredno hitrem času, zahvaljujoč globoki ravni znanja, strokovnega znanja in opreme, ki so se zbrali v desetletjih delovanja tokamaka Alcator C-mod, laboratori
na primer, eden od glavnih prispevkov družbe cfs je bil izkoriščanje moči zasebne družbe za vzpostavitev in povečanje dobavne verige na dosedanje stopnji in časovnem okviru za najbolj kritičen material v projektu: 300 kilometrov visoko-temperaturskega superprevodnika, ki je bil nabavljen s str
mislili smo o sebi kot o eni ekipi, kar je omogočilo, da smo lahko opravili to, kar smo storili.
