串級磁鏡裝置是一種直線型磁約束核聚變裝置，端部磁場比中間高，電漿粒子在高磁場端部反射而被約束。
基本介紹
- 中文名：串級磁鏡裝置
- 外文名：Cascade magnetic mirror device
- 套用學科：能源工程
- 範疇：工程技術
概述,發展歷程,
概述
一種直線型磁約束核聚變裝置，端部磁場比中間高，電漿粒子在高磁場端部反射而被約束，故稱磁鏡。它利用了帶電粒子在磁場中運動時的守恆特性，可以在兩端磁場較強、中間磁場較弱的磁場中把帶電粒子約束在弱磁場區。這種磁場位型可以用兩個電流方向相同的線圈產生。由此，地球附近的磁場大致為偶極場，也可產生這種位型。此裝置對帶電粒子的捕獲效應，可用於等離子實驗室進行磁約束（作為核聚變反應的“容器”），也可解釋地球周圍存在的“輻射帶”。
發展歷程
我國向可控核聚變又接近了一步。用於研究磁約束電漿技術和電漿領域基礎科學的串節磁鏡裝置（代號KMAX）由中科大組建成功，今年年初已經成功實現放電。這一裝置與此前美、俄等國的類似裝置相比採用了全新的“軸向約束”概念，可能開創可控核聚變技術的一個新研究方向。
日前，我國最大的串節磁鏡裝置KMAX，由中國科學技術大學孫玄教授組建成功。該裝置長度10米，主要的真空室內徑1.2米， 磁喉處內徑0.3米。該裝置的建立可以很好地回響我國對電漿發展的需求，豐富了可控熱核聚變研究的多樣化。
磁鏡曾經是聚變最重要的研究對象之一，現代的磁鏡理論表明磁鏡可以在一個更簡單更魯棒的磁位形結構中取得更高的參數。KMAX就是在這背景中誕生，同時，KMAX提出了與以往串節磁鏡完全不同的軸向約束概念，也就是利用場反位形產生的磁勢壘而非靜電勢壘反射或捕獲逃逸粒子。一旦成功，將極大發展現有磁鏡的研究。近期以俄羅斯GDT和美國的C2為代表的裝置在電漿加熱和約束上取得了一定的突破，表明了線性裝置在聚變上的潛力還有更大的上升空間。
聚變是一條比較漫長的道路。在這條路上，有很多基礎電漿要弄清楚，所以KMAX也被定位為一個基礎電漿實驗裝置，以弄清一些基本過程為主，同時兼顧我國對空間科學發展的需求，開展與空間物理相關的研究內容。比如對我們衛星運行，電力系統的安全運行等有威脅的地磁亞爆現象等，空間中最重要的波動Alfven波等。
