Neutral-beam injection (original) (raw)
حقن الأشعة المتعادلة هو وسيلة تُستخدم في تسخين البلازما داخل جهاز اندماج تتكون في شعاع من الجسيمات المتعادلة عالية الطاقة التي يمكنها أن تدخل مجال الحصر المغناطيسي. عند تأيين هذه الجسيمات المتعادلة عن طريق التصادم مع جسيمات البلازما، فإنها تظل داخل البلازما بسبب المجال المغناطيسي الحاصر، ويمكنها نقل معظم طاقتها عبر تصادمات أكبر مع البلازما. وعبر الحقن المماسي في الحيد، تعطي الأشعة المتعادلة أيضًا العزم للبلازما وتتسبب في حدوث تيار، وهي سمة أساسية للنبضات الطويلة من البلازما الحارقة. يُعتبر حقن الأشعة المتعادلة تقنية مرنة موثوقة، وكانت هي نظام التسخين الأساسي في مجموعة كبيرة من مفاعلات الاندماج. حتى الآن، كانت كل أنظمة حقن الأشعة المتعادلة تعتمد على أشعة أيونية من مكونات موجبة. وكان هناك تطور مبهر في مصادر الأيونات السالبة والمسارعات مع بناء أنظمة حقن أشعة متعادلة معتمدة على أيونات سالبة تب
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | حقن الأشعة المتعادلة هو وسيلة تُستخدم في تسخين البلازما داخل جهاز اندماج تتكون في شعاع من الجسيمات المتعادلة عالية الطاقة التي يمكنها أن تدخل مجال الحصر المغناطيسي. عند تأيين هذه الجسيمات المتعادلة عن طريق التصادم مع جسيمات البلازما، فإنها تظل داخل البلازما بسبب المجال المغناطيسي الحاصر، ويمكنها نقل معظم طاقتها عبر تصادمات أكبر مع البلازما. وعبر الحقن المماسي في الحيد، تعطي الأشعة المتعادلة أيضًا العزم للبلازما وتتسبب في حدوث تيار، وهي سمة أساسية للنبضات الطويلة من البلازما الحارقة. يُعتبر حقن الأشعة المتعادلة تقنية مرنة موثوقة، وكانت هي نظام التسخين الأساسي في مجموعة كبيرة من مفاعلات الاندماج. حتى الآن، كانت كل أنظمة حقن الأشعة المتعادلة تعتمد على أشعة أيونية من مكونات موجبة. وكان هناك تطور مبهر في مصادر الأيونات السالبة والمسارعات مع بناء أنظمة حقن أشعة متعادلة معتمدة على أيونات سالبة تبلغ العديد من الميغاواط في المصادم الهادروني الكبير (180 كيلو إلكترون فولت، (H0 و حيد اليابان-60 (D0،500كيلو إلكترون فولت). وكان نظام حقن الأشعة المتعادلة للمفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي بمثابة تحدٍ كبير (40 أمبير، مليون إلكترون فولت، D0) وأنشئ نموذج أولي لتعزيز أدائه بالنسبة للعمليات المستقبلية للمفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي. ومن الطرق الأخرى لتسخين البلازما للاندماج النووي التسخين بالتردد الراديوي، والتسخين بالرنين الإلكتروني السيكلوتروني، والتسخين بالرنين الأيوني السيكلوتروني، والتسخين بالرنين المهجن السفلي. (ar) Die Neutralteilcheninjektion, engl. Neutral Beam Injection (NBI), ist ein Verfahren, um ein magnetisch eingeschlossenes Plasma zu erhitzen. Dazu werden Atome zuerst vollständig ionisiert. Nach der Ionenquelle durchlaufen sie ein Beschleunigungsgitter eines Teilchenbeschleunigers, in dem sie mit Hilfe eines elektrischen Feldes von mehreren tausend Volt beschleunigt werden. Die Höhe der elektrischen Spannung bestimmt die erreichte Geschwindigkeit und kinetische Energie. Bevor die Teilchen auf das Plasma treffen, führt man sie im Neutralisator durch Anlagerung entsprechend vieler Elektronen wieder in den neutralen Zustand zurück. Danach durchlaufen sie noch ein Ablenkmagnetfeld, das die noch nicht neutralisierten Teilchen ableitet. Diese fliegen in einen Ionensumpf und gelangen nicht ins Plasma. Der gesamte Vorgang geschieht unter sehr niedrigem Druck, der durch eine Hochleistungsvakuumpumpe im Neutralteilcheninjektor erzeugt wird. Die neutralen Atome dringen, ungestört durch das starke Magnetfeld, ins Plasma ein und übertragen dort durch Stöße ihre Bewegungsenergie auf die Teilchen des Plasmas, was zur Erwärmung des Plasmas führt. Das Verfahren wird mit Wasserstoff-Ionen (gemeint sind alle verschiedenen Isotope) in Kernfusionsversuchsanlagen des Typs Tokamak (z. B. JET, , ITER) genutzt und ist auch für zukünftige Leistungs-Fusionsreaktoren vorgesehen. (de) Neutral-beam injection (NBI) is one method used to heat plasma inside a fusion device consisting in a beam of high-energy neutral particles that can enter the magnetic confinement field. When these neutral particles are ionized by collision with the plasma particles, they are kept in the plasma by the confining magnetic field and can transfer most of their energy by further collisions with the plasma. By tangential injection in the torus, neutral beams also provide momentum to the plasma and current drive, one essential feature for long pulses of burning plasmas. Neutral-beam injection is a flexible and reliable technique, which has been the main heating system on a large variety of fusion devices. To date, all NBI systems were based on positive precursor ion beams. In the 1990s there has been impressive progress in negative ion sources and accelerators with the construction of multi-megawatt negative-ion-based NBI systems at LHD (H0, 180 keV) and JT-60U (D0, 500 keV). The NBI designed for ITER is a substantial challenge (D0, 1 MeV, 40 A) and a prototype is being constructed to optimize its performance in view of the ITER future operations. Other ways to heat plasma for nuclear fusion include RF heating, electron cyclotron resonance heating (ECRH), ion cyclotron resonance heating (ICRH), and lower hybrid resonance heating (LH). (en) La inyección de haz neutro (en inglés NBI) es un método utilizado para calentar plasma dentro de un dispositivo de fusión que consiste en un haz de partículas neutras de alta energía que pueden entrar en el campo magnético de confinamiento. Cuando estas partículas neutras son ionizadas por colisión con las partículas de plasma, se mantienen en el plasma por el campo magnético confinante y pueden transferir la mayor parte de su energía por colisiones adicionales con el plasma. Por inyección tangencial en el toro, los haces neutros proporcionan también impulso al plasma y la impulsión de la corriente, una característica esencial para los pulsos largos de plasmas ardientes. La inyección de haz neutro es una técnica flexible y fiable, que ha sido el sistema de calefacción principal en una gran variedad de dispositivos de fusión. Hasta la fecha, todos los sistemas NBI estaban basados en haces de iones precursores positivos. En la década de los noventa ha habido un impresionante progreso en las fuentes de iones negativos y aceleradores con la construcción de sistemas NBI basados en iones negativos de varios megavatios en LHD (H0, 180 keV) y JT-60U (D0, 500 keV). El NBI diseñado para ITER es un desafío sustancial (D0, 1MeV, 40A) y se está construyendo un prototipo para optimizar su rendimiento en vista de las futuras operaciones de ITER. Otras formas de calentar el plasma para la fusión nuclear incluyen calentamiento de RF, calentamiento por resonancia de ciclotrón de electrones (ECRH) y calentamiento de resonancia de ciclotrones iónicos (ICRH). (es) Gli iniettori di neutri per fusione, o NBI dall'inglese neutral beam injection, sono dispositivi che permettono il riscaldamento di un plasma, per iniziare una reazione di fusione nucleare sostenuta. In un plasma di isotopi dell'idrogeno confinato magneticamente, un fascio di particelle neutre ad alta energia trasferisce energia cinetica al plasma, aumentandone la temperatura. L'uso degli iniettori di neutri ha aumentato le prestazioni dei tokamak, aumentando il triplo prodotto, ed ha permesso l'accesso ad uno stato di confinamento migliorato dell'energia chiamato H-mode. Le particelle neutre per interazione con il plasma si ionizzano, venendo quindi confinate nei campi magnetici, e per collisioni successive termalizzano cedendo la propria energia. È importante che gli ioni siano confinati abbastanza a lungo per aumentare l'efficienza di questo processo. Inoltre, il momento indotto nel plasma dal fascio di particelle permette la creazione di una corrente di plasma addizionale. La stabilità del plasma viene però ridotta da questi sistemi. Metodi di riscaldamento addizionale alternativo sono ad esempio i riscaldamenti a radiofrequenza, ad esempio electron cyclotron resonance heating (ECRH), e ion cyclotron resonance heating (ICRH), o sistemi ibridi (Lower Hybrid, LH). (it) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Neutral_Beam_Injection.png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | http://dsd.lbl.gov/ImgLib/COLLECTIONS/BERKELEY-LAB/RESEARCH-1991-PRESENT/AFRD/index/96803756.html http://www.ipp.mpg.de/90419/nbi_old https://www.iter.org/mach/Heating |
| dbo:wikiPageID | 5664494 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 16030 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1099534576 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Caesium dbr:Electron_cyclotron_resonance dbr:Deuterium dbr:Hydrogen dbr:Hydrogen_anion dbr:Joint_European_Torus dbr:Electrostatic dbr:List_of_plasma_physics_articles dbr:Lower_hybrid_oscillation dbr:Neutral_particle dbr:Cryopump dbr:Plasma_stability dbr:Tokamak dbr:Tritium dbr:Wendelstein_7-X dbr:ASDEX_Upgrade dbr:Drag_(physics) dbr:Experimental_Advanced_Superconducting_Tokamak dbc:Fusion_power dbr:Isotope dbr:Radio_frequency dbr:Ion_beam dbr:Ion_cyclotron_resonance_heating dbr:JT-60 dbr:JT-60U dbr:Large_Helical_Device dbr:Burning_plasma dbr:Plasma_(physics) dbr:Free_molecular_flow dbr:DIII-D dbr:ITER dbr:ITER_Heating_Neutral_Beams dbr:Work_(physics) dbr:ITER_Neutral_Beam_Test_Facility dbr:Electrostatic_accelerator dbr:Ionized dbr:Magnetic_confinement dbr:Fusion_reactor dbr:Negative_ion dbr:TFTR dbr:File:Gas-cell_neutraliser_for_neutral_beam_injectors.png dbr:File:Neutral_Beam_Injection.png dbr:File:Neutralisation_efficiency_D_ion_beam.png dbr:Surface-plasma_negative-ion_sources |
| dbp:bot | InternetArchiveBot (en) |
| dbp:date | February 2018 (en) |
| dbp:fixAttempted | yes (en) |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Citation_needed dbt:Col-float dbt:Col-float-break dbt:Col-float-end dbt:Dead_link dbt:Legend dbt:Reflist dbt:Short_description dbt:Unsourced_section |
| dct:subject | dbc:Fusion_power |
| rdfs:comment | حقن الأشعة المتعادلة هو وسيلة تُستخدم في تسخين البلازما داخل جهاز اندماج تتكون في شعاع من الجسيمات المتعادلة عالية الطاقة التي يمكنها أن تدخل مجال الحصر المغناطيسي. عند تأيين هذه الجسيمات المتعادلة عن طريق التصادم مع جسيمات البلازما، فإنها تظل داخل البلازما بسبب المجال المغناطيسي الحاصر، ويمكنها نقل معظم طاقتها عبر تصادمات أكبر مع البلازما. وعبر الحقن المماسي في الحيد، تعطي الأشعة المتعادلة أيضًا العزم للبلازما وتتسبب في حدوث تيار، وهي سمة أساسية للنبضات الطويلة من البلازما الحارقة. يُعتبر حقن الأشعة المتعادلة تقنية مرنة موثوقة، وكانت هي نظام التسخين الأساسي في مجموعة كبيرة من مفاعلات الاندماج. حتى الآن، كانت كل أنظمة حقن الأشعة المتعادلة تعتمد على أشعة أيونية من مكونات موجبة. وكان هناك تطور مبهر في مصادر الأيونات السالبة والمسارعات مع بناء أنظمة حقن أشعة متعادلة معتمدة على أيونات سالبة تب (ar) Die Neutralteilcheninjektion, engl. Neutral Beam Injection (NBI), ist ein Verfahren, um ein magnetisch eingeschlossenes Plasma zu erhitzen. Dazu werden Atome zuerst vollständig ionisiert. Nach der Ionenquelle durchlaufen sie ein Beschleunigungsgitter eines Teilchenbeschleunigers, in dem sie mit Hilfe eines elektrischen Feldes von mehreren tausend Volt beschleunigt werden. Die Höhe der elektrischen Spannung bestimmt die erreichte Geschwindigkeit und kinetische Energie. Bevor die Teilchen auf das Plasma treffen, führt man sie im Neutralisator durch Anlagerung entsprechend vieler Elektronen wieder in den neutralen Zustand zurück. Danach durchlaufen sie noch ein Ablenkmagnetfeld, das die noch nicht neutralisierten Teilchen ableitet. Diese fliegen in einen Ionensumpf und gelangen nicht ins Plas (de) La inyección de haz neutro (en inglés NBI) es un método utilizado para calentar plasma dentro de un dispositivo de fusión que consiste en un haz de partículas neutras de alta energía que pueden entrar en el campo magnético de confinamiento. Cuando estas partículas neutras son ionizadas por colisión con las partículas de plasma, se mantienen en el plasma por el campo magnético confinante y pueden transferir la mayor parte de su energía por colisiones adicionales con el plasma. Por inyección tangencial en el toro, los haces neutros proporcionan también impulso al plasma y la impulsión de la corriente, una característica esencial para los pulsos largos de plasmas ardientes. La inyección de haz neutro es una técnica flexible y fiable, que ha sido el sistema de calefacción principal en una gran (es) Neutral-beam injection (NBI) is one method used to heat plasma inside a fusion device consisting in a beam of high-energy neutral particles that can enter the magnetic confinement field. When these neutral particles are ionized by collision with the plasma particles, they are kept in the plasma by the confining magnetic field and can transfer most of their energy by further collisions with the plasma. By tangential injection in the torus, neutral beams also provide momentum to the plasma and current drive, one essential feature for long pulses of burning plasmas. Neutral-beam injection is a flexible and reliable technique, which has been the main heating system on a large variety of fusion devices. To date, all NBI systems were based on positive precursor ion beams. In the 1990s there has (en) Gli iniettori di neutri per fusione, o NBI dall'inglese neutral beam injection, sono dispositivi che permettono il riscaldamento di un plasma, per iniziare una reazione di fusione nucleare sostenuta. In un plasma di isotopi dell'idrogeno confinato magneticamente, un fascio di particelle neutre ad alta energia trasferisce energia cinetica al plasma, aumentandone la temperatura. L'uso degli iniettori di neutri ha aumentato le prestazioni dei tokamak, aumentando il triplo prodotto, ed ha permesso l'accesso ad uno stato di confinamento migliorato dell'energia chiamato H-mode. (it) |
| rdfs:label | حقن الأشعة المتعادلة (ar) Neutralteilcheninjektion (de) Inyección de haz neutro (es) Iniettore di neutri per fusione (it) Neutral-beam injection (en) |
| owl:sameAs | wikidata:Neutral-beam injection dbpedia-ar:Neutral-beam injection dbpedia-de:Neutral-beam injection dbpedia-es:Neutral-beam injection dbpedia-it:Neutral-beam injection https://global.dbpedia.org/id/tYvr |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Neutral-beam_injection?oldid=1099534576&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Gas-cell_neutraliser_for_neutral_beam_injectors.png wiki-commons:Special:FilePath/Neutral_Beam_Injection.png wiki-commons:Special:FilePath/Neutralisation_efficiency_D_ion_beam.png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Neutral-beam_injection |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Neutral_Beam_Injection dbr:Neutral_beam_injection dbr:Neutral-beam_injectors dbr:Neutral_beam_injection_heating dbr:Neutral_beam_injector |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Magnetic_mirror dbr:Neutral_Beam_Injection dbr:Fusion_power dbr:Madison_Symmetric_Torus dbr:High-confinement_mode dbr:Neutral_beam_injection dbr:Neutral-beam_injectors dbr:Neutral_beam_injection_heating dbr:Neutral_beam_injector |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Neutral-beam_injection |
