目前,仿星器的管道已被再度打开了,技术人员正在安装8000片碳板。这将可以使研究者测试80兆焦的能量,同时也将验证两个非常关键的问题。首先,研究者希望验证等离子体囚禁的模型:他们是否可以得到所预测到的等离子体密度和离子温度?
其次,研究者想证实仿星器是真的足够稳定,可以满足连续工作的要求。虽然,由于基于石墨烯的碳板还没加装水冷装置,因此W7-X只可以在全功率下运行10秒。因此研究者只能在较低功率运行,但这也足够证明一部分的稳定度。
图丨第一次高温等离子体测试,此时管道内壁还未铺设隔热材料
根据之前的分析,所有的磁场束缚系统都会有泄露。一旦泄露,等离子体将会撞上管壁;由于等离子体有能量,所以将会加热、甚至烧穿墙体材料;而且,肯定会将燃烧后的污染物从墙壁上吹到等离子体上。
对于这个问题的解决方法是:构造特殊的磁场结构,形成特定的“出口”对等离子体进行收集。比如使用不易烧蚀、热传导性好的材料,使用水冷系统或是将烧蚀后的污染物抽走等,研究者们仅需要精心设计出口处的各个小的细节即可。这些“出口”就是分流器。多年前,托卡马克实验中就安装了分流器,但仿星器中一直没能使用。
如果在分流器的基础上再配备水冷系统,那么W7-X将可以以10兆瓦的功率运行一个半小时,这个时间足够在最高温度和密度下验证操作稳定性了,同时也会获得与核聚变相关的实验数据。