Oerlikon Leybold Vacuum помогла Институту плазменной физики синтезировать плазму гелия

22/01/2016

Генерация плазмы внутри стеллатора10 декабря 2015 года, после 10 лет подготовки, в Институте плазменной физики Макса Планка (Max Planck Institute for Plasma Physics) был запущен мощнейший термоядерный реактор Wendelstein 7-X, удержание плазмы в котором осуществляется по принципу стеллатора. С его помощью сотрудникам университета удалось ещё немного приблизиться к управляемой термоядерной реакции. И, пускай, это лишь начало пути, а учёным предстоит решить ещё много вопросов, это событие несомненно стало настоящей революцией в отрасли энергетики.

Ученые перенаправили один миллиграмм гелия в вакуумный резервуар и при помощи оборудования от Oerlikon Leybold Vacuum впервые сформировали относительно устойчивое кольцо плазмы. Это стало ещё одним шагом к достижению контроля над реакцией ядерного синтеза углерода. Исследователи утверждают, что подобная реакция имеет все шансы на то, чтобы стать одним из ключевых источников экологически чистой энергии.

Важным направлением дальнейшего развития исследований является совершенствование вакуумных систем, используемых во время реакции синтеза, и их качественное обслуживание. Поставщиком вакуумного оборудования для Института плазменной физики Макса Планка с самого начала выступала компания Oerlikon Leybold Vacuum GmbH из Кёльна.

С начала тысячелетия учёные Института плазменной физики Макса Планка в своих исследованиях постоянно использовали оборудование, позволяющее создавать вакуумную среду и работать в ней. В лабораториях института применяются криогенные установки и устройства, создающие высокий вакуум и форвакуум, а также детекторы утечек. Форвакуумные насосы использовались, чтобы начать процесс подачи гелия в стеллатор и создать условия, необходимые для запуска высоковакуумных установок типа TURBOVAC MAG 2000 W.

Ко всему оборудованию выдвигались крайне высокие требования. Для генерации плазмы гелия требуется повышение температуры газа до нескольких миллионов градусов по Цельсию. Чтобы достичь этого, исследователи работали со смесью ионов и электронов, которые при помощи сильных магнитных полей удерживались в вакууме в подвешенном состоянии вдали от стенок стеллатора. Сердцем всей установки было кольцо из 70 сверхпроводящих соленоидов длиной 3,5 м, покрытое стальной оболочкой. При этом рабочие катушки во время генерации плазмы охлаждались до температур, близких к абсолютному нулю, достигая состояния сверхпроводимости, что позволяло максимально уменьшить потребление установкой энергии после создания магнитного поля.

Тем не менее, всё оборудование успешно выдержало такие нагрузки. По словам исследователей, это лишь начало процесса, и в будущем им предстоит непосредственно столкнуться с целым рядом сложностей, но постоянные изменения, направленные на совершенствование технологического цикла, помогут добиться поставленной цели. Что касается поставщиков оборудования, они чувствуют огромную гордость от причастности к великим открытиям, которые способны значительно изменить ситуацию на рынке энергетики.

 

Фото: Генерация плазмы внутри стеллатора (источник: Oerlikon Leybold Vacuum GmbH)