当然,托克马克装置也有很大的缺点。
托克马克装置需要通过欧姆变压器来启动等离子体电流,需要考虑扭曲膜、磁面撕裂、电阻壁膜等等问题,而这些缺点又导致托克马克装置容易破裂、不稳定,能够实现一分钟、100秒都算是不错的了,想要在此基础上取得重大突破,是非常困难的。
也因此,一批科学家们就搞出了仿星器,这仿星器与托克马克装置不同,它是一种外加有螺旋绕组的磁约束聚变实验装置。它由一闭合管和外部线圈组成,闭合管呈直线形、“跑道“形或空间曲线形。常见的仿星器具有两对或三对螺旋绕组,前者磁面形状类似于椭圆,后者则近似于三角形。相邻螺旋绕组中通以大小相等方向相反的电流,螺旋绕组产生的磁场和纵向磁场合成后,磁力线产生旋转变换,因而能约束无纵向电流的等离子体。
仿星器最大优点就是能够连续稳定运行,它不需要像托克马克装置那样通过欧姆变压器来启动等离子体电流,也不需要考虑扭曲膜、磁面撕裂、电阻壁膜等等问题,相当于把技术难度转嫁到了工程难度上。
因此,很多科学家们认为,仿星器可能是最适合未来核聚变电厂的类型。
在国际上,也因此形成了两大流派,一个是以俄国、华夏为主的托克马克装置流派,一个是以德、日为主的仿星器流派。
而目前国际上来看,仿星器所取得的实验参数已经优于同等规模的托卡马克,由于非轴对称系统的自由度大于轴对称系统,仿星器中可能的磁场配置远多于托卡马克。
当然,仿星器也并非完美的,它也有很大的缺点,仿星器的缺点是高水平的新经典输运,线圈和线圈支撑结构的制造和组装复杂。
对于仿星器而言,始终不断追求改善超导材料,寄希望于研究出一种能够在常温下,或者至少在不那么极端的条件下就能够实现超导的材料,从而制造更大的人工电磁场来对等离子体进行约束,从而解决仿星器如今面临的诸多问题。
秦元清实际上并不看好托卡马克装置,也并不看好仿星器装置,道理很简单,它们都诞生了半个世纪了,该研究的已经研究得差不多了,结果目前的成果并没有实质性飞越。
假如寄希望于真的存在常温超导材料,那么别说是可控核聚变项目了,哪怕没有可控核聚变,很多能源上的问题也能迎刃而解。
马教授一怔,不过还是说道:“破而后立,搞一个全新的能够利用磁约束来实现可控核聚变的装置,也不是不行,不过工作量大、实现难度大!”
“而且就算研究出比托卡马克装置、仿星器还要先进的装置,也只是解决一小部分的问题,因为可控核聚变的理论领域,我们也基本上是一筹莫展
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