Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Opracowano podczerwoną kamerę do obrazowania wnętrza Tokamaka.

ghost666 10 Lis 2014 14:29 3732 6
  • Opracowano podczerwoną kamerę do obrazowania wnętrza Tokamaka.Tokamak DIII-D firmy General Atomics jest krytycznym elementem narodowego projektu badań nad fuzją magnetyczną, jako źródłem energii, od czasu kiedy został wybudowany w latach '80 XX wieku.

    Użytkowany od wielu lat system jest już stosunkowo mocno zużyty, jednakże naukowcy póki co nie mogli zajrzeć do wnętrza aparatury, aby ocenić stopień zniszczenia urządzenia. Aż do teraz.

    Naukowcy z Narodowego Laboratorium imienia Lawrenca Livermora, we współpracy z inżynierami z General Atomics i naukowcami z Uniwersytetu Arizony, opracowali specjalny system wizyjny, umożliwiający oglądanie wnętrza tokamaka w zakresie światła widzialnego i podczerwieni. System ten pozwala na obrazowanie wnętrza reaktora z szerokim kątem widzenia. Obraz z kamery zapewnia możliwość obserwacji wnętrza reaktora DIII-D i oceny jego stanu. Reaktor ten został zbudowany za pieniądze amerykańskiego Departamentu Energii i z jego pieniędzy jest nadal utrzymywany.

    "Chcieliśmy zajrzeć do wnętrza komory tokamaka, aby zobaczyć co dzieje się wewnątrz w czasie rozgrzewania się ścian" mówi Kevin Morris, projektant z wydziału bezpieczeństwa narodowego Laboratorium im. Livermora, który był częścią zespołu pracującego nad kamerą. "Istnieje szereg krytycznych obszarów reaktora rozgrzewanych przez plazmę wewnątrz i badacze lepiej chcieli poznać ten proces".

    Tokamaki to układy w których pole magnetyczne wykorzystywane jest do utrzymywania plazmy w kształcie torusa. Plazmę tą otrzymuje się przez rozgrzewanie mieszanki deuteru i trytu, dwóch izotopów wodoru, do temperatury przewyższającej 150 milionów stopni Celsjusza. Aby utrzymać gorące naładowane cząstki plazmy z dala od ścianek reaktora, wykorzystuje się silne pole magnetyczne, które zamyka plazmę właśnie w kształt torusa.

    "Plazma może być niestabilna" mówi Morris, "Może to powodować rozgrzewanie się ścianek reaktora w wielu nieprzewidzianych miejscach". System wizyjny składa się z komercyjnej kamery na zakres podczerwony, ultraszybkiej kamery na zakres widzialny oraz specjalnego układu optycznego, zaprojektowanego przez interdyscyplinarny zespół fizyków, inżynierów, optyków i mechaników.

    Opisywany projekt jest prototypem większego urządzenia, które ma zostać wykorzystane w projekcie ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, ang. Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny). Ten megaprojekt zakłada budowę największego eksperymentalnego tokamaka we Francji.

    System kamer zintegrowany z reaktorem DIII-D, wygląda jak peryskop, składający się z trzech luster wykonanych z polerowanej stali nierdzewnej umieszczonych w próżni, co pozwala na obserwowanie wnętrza tokamaka przez otwór w pierwszym zwierciadle. System pozwala na obserwację górnego i dolnego diwertora oraz wewnętrznej i zewnętrznej ścianki reaktora. System pozwala na obserwację obrazu w świetle widzialnym i podczerwieni.

    Eksperymenty z kamerą podczerwoną umożliwiły pomiar temperatury powierzchni ścianek, profile strumieni cieplnych oraz rozkład temperatury wzdłuż ścian.

    Badania i odkrycia wykonane z pomocą systemu wizyjnego opublikowane zostaną w czasopiśmie Review of Scientific Instruments, wydawanym przez Amerykański Instytut Fizyki.

    Źródło:

    http://phys.org/news/2014-10-lab-infrared-camera-view-tokamak.html

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9502 postów o ocenie 7547, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2
    QuantumXXX
    Poziom 18  
    Już tylko dzieci i wagarowicze którzy uciekali z fizyki wierzą, że fuzja się może udać.
  • #3
    teofil111
    Poziom 13  
    QuantumXXX napisał:
    Już tylko dzieci i wagarowicze którzy uciekali z fizyki wierzą, że fuzja się może udać.


    To może rozwiń wypowiedź dlaczego by nie miała się udać? Obecnie jest kilka koncepcji działających urządzeń, w których zachodzi reakcja fuzji.
  • #4
    QuantumXXX
    Poziom 18  
    teofil111 napisał:
    QuantumXXX napisał:
    Już tylko dzieci i wagarowicze którzy uciekali z fizyki wierzą, że fuzja się może udać.


    To może rozwiń wypowiedź dlaczego by nie miała się udać? Obecnie jest kilka koncepcji działających urządzeń, w których zachodzi reakcja fuzji.


    Bo koncepcja to za mało. Nauka jest tak zorganizowana, że najpierw mówi się dlaczego coś ma się udać a następnie się to robi. Tutaj sytuacja jest odwrotna: 50 lat temu ludzi bez zastanowienia rzucili się na temat i nic z tego nie wyszło.
  • #5
    teofil111
    Poziom 13  
    Nauka nie przeczy że to będzie działać, problem leży w możliwościach technologicznych, inżynieryjnych. 50 lat temu nie było jeszcze takiej technologii aby utrzymać długo plazmę w tak ekstremalnych warunkach, ale postęp w inżynierii materiałowej idzie naprzód.
    Podobnie jak w wielu innych "wynalazkach" już 100 lat temu nauka mogła dać odpowiedź czy to coś będzie działać czy też nie. Natomiast odrębnym problemem była wtedy realizacja przy aktualnej technologi zbudowanie np. silnika odrzutowego.
  • #6
    RitterX
    Poziom 38  
    A Niemcy po cichutku kończą swojego Wendelstein 7-X . Oczywiście robią to po swojemu nie przywiązując się zbytnio do idealnych kształtów przektoju plazmy. Jeżeli ktoś czegoś nie próbuje zrobić to pewne jest, że nic nie zrobi. Tak to jest, że teoretycy wiedzą jak coś powinno działać ale to nie działa a praktycy czyli ci, którzy podjęli wyzwanie nie muszą do końca wiedzieć jak coś działa choć to działa. Tak się składa, że po pewnym czasie okazuje się, że teoretycy albo o czymś nie wiedzieli albo czegoś nie uwzględnili.
  • #7
    SQLmaster
    Poziom 24  
    QuantumXXX napisał:
    Już tylko dzieci i wagarowicze którzy uciekali z fizyki wierzą, że fuzja się może udać.

    1 listopad 1952r. Fuzja się jak najbardziej udała:

    Link


    Natomiast jeśli chodzi o kamerę w tokamaku, to są instalowane od dawna:
    Link


    Jednak po co je montować? W tokamakach jest kilku procentowa szansa że podczas próby wiązka plazmy przy ogromnych energiach ma tendencję do wysoko nieliniowych zachowań, w efekcie tor obiegu plazmy ulega całkowitemu zaburzeniu. Wówczas orzprasza się ona w sposób gwałtowny i niespodziewny, albo uderza ona o ścianki powodując tzw 'demolkę'. Kamery pomagają zapewne ocenić skalę "demolki".

    Zjawisko to (destabilizacji i uderzenia w ścianki) ma nazwę "major disruption" nie jest jeszcze rozpracowane i jest główną przyczyną zużycia tokamaków. Stąd po iluś tam tego typu 'katastrofach' tokamak nie nadaje się do pracy.