Открытие этого режима привело к новому направлению исследований в физике плазмы, которое направлено на определение пути к более высокой мощности. Этот маршрут может оказаться особенно многообещающим для ИТЭР, международного эксперимента, строящегося во Франции для демонстрации возможности получения термоядерной энергии.
Исследователи во главе с Уэйном Соломоном из U.S.
Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики получила доступ к новому государству на Национальном термоядерном комплексе DIII-D, которым General Atomics управляет для Министерства энергетики в Сан-Диего. Мотивацией к их открытиям были теоретические предсказания состояния плазмы за пределами H-режима, текущего режима для высокоуровневых характеристик плазмы.
Филип Снайдер, директор по теории и вычислительным наукам в General Atomics ‘Energy and Advanced Concepts Group, разработал прогнозы. Его удивительное открытие заключалось в том, что модель под названием EPED предсказывала более одного типа краевых областей в плазме токамаков, в том числе ранее неизвестный Super H-режим.
Такие области называют «пьедесталами», потому что они служат выступами в плазме H-моды, с которых давление резко падает.
Чем выше и шире пьедестал, тем больше плотность и давление, которые вместе действуют как термосы, удерживая искусственную плазму с температурой более 100 миллионов градусов по Цельсию. «Это важный способ, которым мы можем эффективно достичь условий термоядерного синтеза», — сказал Снайдер, чья модель предсказала новую высоту пьедестала, соответствующую супер-H-режиму.
Проверка этого прогноза — вот что обнаружили исследователи. Их эксперименты достигли более высокого режима Super H-режима за счет постоянного увеличения плотности в состоянии покоя, которое естественным образом избегает обрушения пьедестала.
В результате плазма двигалась по узкому пути в режим Super H, физический эквивалент управления лодкой через каменистые берега.