新型设备可以极快控制融合设施的等离子体破坏

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这种被称为“电磁粒子注入器”(EPI)的装置是一种轨道炮，可以从一对带电轨道向等离子体中发射一对高速弹丸，它正处于毁灭的边缘。被称为“sabot”的弹丸将有效载荷释放到等离子体中心，辐射或扩散等离子体中存储的能量，减少其对托卡马克内部的影响。

穿透有效载荷

这个过程可能会被证明更快，并且可能允许有效载荷比现在最发达的技术更深入地渗透到等离子体中。目前，该系统使用空气阀将加压气体或由气体推动的破碎颗粒释放到等离子体中，但速度受到气体颗粒质量的限制。“EPI concept过气推进系统的主要优势是其满足短期预警时间尺度的潜力，”华盛顿大学物理学家罗杰拉曼(Roger Raman)说，他长期负责PPPL，也是主要作者之一。核聚变论文描述了新系统。

对ITER来说，中断的风险尤其大。这是一个在法国建造的大型国际托卡马克，用来证明聚变能源的可行性。ITER密集的高功率等离子体放电，即促进聚变反应的物质状态，将使目前的气体驱动减缓方法难以深入高能ITER等离子体达到良好的效果。

在ITER上，根据中断警告，缓解需要不到20毫秒或数千秒，理想情况下是10毫秒。EPI样机的测试表明，它能在不到10毫秒的时间内提供正确大小粒子的有效载荷，而气体推进系统的有效载荷为30毫秒。

这个原型是在华盛顿大学建造的，可以追溯到拉曼几年前研究的聚变反应堆的换料系统。该系统将等离子体(自带磁场的足球等离子体)高速注入聚变等离子体。拉曼已经改进了系统的一些特征，以允许在更简单的配置中注入更多的质量，如长待机操作模式所要求的，以发展EPI。

导电轨道

原型弹壳放置在两个距离为2至3厘米的导电轨之间，并连接到保持电荷的电容器组。放电组产生的电磁力可以加速弹壳，从而在2毫秒内释放有效载荷。由轻金属粒子或粒子组成的材料会从等离子体中心向边缘辐射破坏性能量，扩散能量，削弱对托卡马克壁的影响。

PPPL已提议进一步发展扩大免疫方案系统。要求三年内建成磁场越来越强的第二代、第三代样机，第四年再部署在托卡马克上。到目前为止，在核聚变中报道的结果提供了一定程度的信心，即可以开发有效的EPI系统来减轻ITER的强大破坏。

PPPL的Jonathan Menard和Masa Ono、Washington大学的Wei-Siang Lay和Thomas Jarboe与Raman一起发表了这篇研究论文。这项工作得到了能源部科学办公室的支持。

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