太空探索：新的星化器在等離子研究方面向前邁進了一步！
威斯康星大學麥迪遜分校的一項研究項目更接近於使聚變能成為可能。
由電氣和計算機工程教授David Anderson和研究助理John Canik領導的研究小組最近證明，螺旋對稱實驗（HSX），一種奇怪的磁等離子體室，稱為仿星器，可以克服等離子體研究中的主要障礙，其中，仿星器失去了太多能量，無法達到融合所需的高溫。
最近一期“ 物理評論快報”發表的新結果表明，HSX的獨特設計實際上損失的能量更少，這意味著可以在這種類型的仿星器中進行融合。
等離子體是非常熱的電離氣體，可以導電 - 基本上，它是由恆星製成的。如果加熱到點火點，氫離子就會融合成氦氣，這是為太陽提供動力的相同反應。這種融合可能是一種清潔，可持續和無限的能源。
目前的等離子體研究建立在兩種類型的磁等離子體約束裝置，託卡馬克和仿星器之上。HSX旨在通過提供更穩定的仿星器來限制更高能效的託卡馬克，從而合併兩者的最佳特性。“能量消耗越慢，你需要投入的電力越少，反應堆就越經濟，”卡尼克說。
目前聚變競賽的領導者託卡馬克人是由等離子體電流驅動的，等離子體電流提供限制等離子體的部分磁場。但是，它們容易出現“中斷。”
“問題是你需要非常大的等離子體電流，目前尚不清楚我們是否能夠在反應堆大小的機器中驅動那麼大的電流，或控制它。它可能會將自己分開，”Canik說。
仿星器沒有電流，因此沒有中斷，但它們傾向於以高速率損失能量，稱為運輸。用於產生等離子體限制場的外部磁線圈是傳統仿星器中高傳輸速率的部分原因。線圈會給磁場增加一些紋波，等離子體會陷入紋波並丟失。
HSX是第一個使用準對稱磁場的仿星器。反應堆本身看起來很具有未來感：扭曲的磁性線圈纏繞在翹曲的圓環形腔室周圍，儀器和傳感器以奇怪的角度突出。但是，為HSX提供獨特形狀的半螺旋線圈也可以引導磁場強度，將等離子體限制在有助於保持能量的方式。
該團隊設計並建立了HSX，預測準對稱性將減少運輸。正如該團隊的最新研究表明，這正是它所做的。“這是第一次證明準對稱性的作用，你實際上可以衡量你獲得的運輸減少，”Canik說。
這些結果使那些花費數年時間從事這個項目的研究人員感到興奮和放鬆。“我們都認為這臺機器可以完成它所做的事情，但有一百萬個原因可能沒有：理論可能是錯誤的，（或）我們可能已經把它搞得很糟糕，”安德森說。“但一切都在平息，並支持這樣一個事實，即它所依據的想法是正確的，並且真正指出了仿星器未來的發展方向。”
該項目的下一步是確定線圈中需要多少對稱才能實現低運輸率。他們希望能夠使線圈更容易設計，並且有一種心態認為HSX中使用的原理有一天可能會融入到聚變發生器中，這是Anderson和他的團隊17年前開始設計HSX的原因。
“這是一個激動人心的領域。人們可以通過一種完全可持續的能源為人類做出積極貢獻，不涉及核擴散或放射性廢物，無限的燃料供應，”安德森說。“另外，機器看起來很酷。”
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