作者约翰·格林沃尔德和杰森·埃利斯，普林斯顿等离子体物理实验室 升级LTX-β的团队
前排左起:久保田茂之、迪伦·科尔、盖伊·罗西、阿努拉格·马安(罗西后面)
从左数第二排:菲利普·斯科蒂，丹尼斯·博伊尔，德鲁·埃利奥特，迪克·马杰基，汤姆·科祖布，保罗·休斯，罗恩·贝尔(在休斯后面)，克里斯托弗·吉尔顿
从左数第三排:约翰·阿姆里、维塞弗洛德·苏哈诺夫斯基、弗雷迪·拉巴尼莱斯、恩里克·美利奴羊、彼得·斯洛博达
信用:艾丽·斯塔克曼/PPPL通信办公室 锂是一种银色金属，为智能手机提供能量，并有助于治疗双相情感障碍。在全球范围内，锂也可以发挥重要作用，在地球上获取安全、清洁、几乎无限的聚变能，为太阳和恒星提供能量
在美国进行的广泛升级的锂托卡马克实验-β(LTX-β)的首次结果
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美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)证明，主要的改进是按照设计运行的，并提高了热的带电等离子体的性能，这些等离子体将为未来的聚变反应堆提供燃料
更多融合相关 经过三年的升级，现在的LTX-β变成了一个更热、密度更大、与聚变更相关的装置，它将测试在所有面向等离子体的壁上涂上液态锂能改善等离子体的限制和提高等离子体的温度
“我们实现了许多最初的工程目标，”橡树岭国家实验室的物理学家德鲁·埃利奥特说，他是LTX-β的主要合作者
埃利奥特长期在PPPL工作，他是第一篇发表在《电气和电子工程师协会等离子体科学学报》上的结果论文的主要作者
聚变反应将轻元素以等离子体的形式结合起来，释放出大量的能量。等离子体是由自由电子和原子核组成的物质状态，构成了99%的可见宇宙
世界各地的物理学家正在寻求复制和控制聚变反应，以创造无限安全、无碳的发电能力
LTX-β是广泛使用的容纳聚变反应的环形磁托卡马克装置的一个较小版本，它的主要特征包括:一个强大的中性束注入器，用于加热和给等离子体提供燃料；与以前的装置相比，磁场几乎加倍；和双蒸发系统，以在所有面向等离子体的表面上完全涂覆液态锂
匹配的预测 光束的运行与它将沉积到等离子体中的功率部分的预测非常匹配，而不是简单地穿过它
“我们希望将功率沉积提高到100%，以便我们注入的所有功率都进入等离子体，”埃利奥特说，他领导了中性束的优化，该优化基于20世纪70年代ORNL首创的技术
“在未来的活动中，这将是一个巨大的科学推动
" 这些实质性的改进旨在测试LTX-β能否超越其前身的显著成就，提高等离子体性能
这包括从等离子体的热核心到通常较冷的外边缘，温度保持恒定或平坦的演示
这种无梯度的温度分布，在之前的装置中首次在磁聚变设备中出现，是因为锂能够抓住从等离子体核心泄漏的杂散粒子，防止它们再循环并冷却等离子体的边缘和核心
热边缘的维持扩大了可用于聚变的等离子体的体积，并且平坦温度的产生防止了降低等离子体约束的不稳定性的发展
升级的目标 LTX-β的首席研究员迪克·马杰斯基说:“升级的目的是确定极低再循环率的锂墙是否能改善带有中性束加热的托卡马克中的等离子体限制。”
“如果LTX-β成功了，我们可以继续进行国家球形环面实验中的液态锂实验——升级[NSTX-U]”，这是PPPL的旗舰聚变实验
LTX-β的首次运行证明了以下改进: 增加等离子体的燃料和密度，这是中性束注入器的主要目标；液态锂在超过90%的LTX-β内壁上的沉积增加；更长的等离子体放电或脉冲，由加强的磁场实现；以及更高的等离子体电流——一种导致磁场螺旋的关键元素，这是限制等离子体所必需的
升级中还安装了新的等离子诊断系统，该系统将进一步表征该设施的扩展运行机制
仍有待调试的是先进的诊断技术，它将测量几个等离子体参数的精确分布
“中性束的加入将等离子体的输入功率提高了一个数量级，并有可能创造出一个具有增强性能的聚变相关等离子体体系，”PPPL等离子体科学技术部(包括LTX-β)负责人菲尔·埃夫西米翁说
“迪克·马耶斯基和整个LTX-β团队在预算和进度上完成了这次积极的升级，应该受到表扬
美国各地的专家
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升级来自美国各地的专家，包括来自PPPL、ORNL、普林斯顿大学、加州大学洛杉矶分校和田纳西大学诺克斯维尔分校的合作，并为聚变研究提供了一个重要的工具
“ORNL和PPPL多年来一直是聚变科学和技术的合作伙伴，这种强有力的结合还在继续，”ORNL聚变能源部门主任米奇·韦德说
“LTX-β将使聚变研究界能够更深入地挖掘锂的潜力，以及它在实现实用聚变能源方面能够释放的能量
" 马杰斯基有很大的计划
“未来，我们希望增加中性束的脉冲长度，为等离子体提供更长时间的加热和燃料供应，”他说
“光束为实验增加了很大的灵活性，我们希望利用新的功能
"
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