Đột phá trong hợp nhất hạt nhân của Nhật Bản có thể tăng gấp ba độ chính xác đo plasma

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Hợp nhất Quốc gia Nhật Bản đã cải thiện đáng kể độ chính xác của các phép đo thế điện plasma trong Thiết bị Helical Lớn (LHD), thiết bị giữ plasma siêu dẫn lớn nhất thế giới. Bằng cách giới thiệu kỹ thuật “thấu kính tĩnh điện” sáng tạo thông qua phân bố điện áp tối ưu trong bộ gia tốc đa giai đoạn hiện có, họ đã vượt qua một hạn chế lớn do hiệu ứng điện tích không gian gây ra, trước đây làm giãn nở và mất chùm ion. Tiến bộ này đã tăng gấp đôi hoặc gấp ba hiệu suất của hệ thống Đo chùm tia Ion Nặng (HIBP), sử dụng chùm ion vàng năng lượng cao để đo thế điện plasma bên trong, điều rất quan trọng đối với hiệu suất của lò phản ứng nhiệt hạch. Việc cải thiện hội tụ chùm tia đã tăng dòng chùm Au⁻ được bơm vào lên gấp hai đến ba lần, dẫn đến chùm Au⁺ mạnh hơn bên trong plasma và mở rộng phạm vi đo mật độ electron lên đến 1,75×10¹⁹ m⁻³. Sự nâng cao này cho phép phát hiện rõ ràng hơn các biến đổi nhanh của thế điện plasma liên quan đến các hệ thống gia nhiệt khác nhau, cung cấp dữ liệu chi tiết và có thể tái lập, rất cần thiết cho việc kiểm soát plasma trong tương lai.