Tokamak Physics Experiment
ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಯೋಗವು (ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್) ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಯೋಗವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿತ್ತು ಆದರೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ಪ್ರಿನ್ಸ್ಟನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ಅಮೆರಿಕದ ಅಂತರ-ಸಾಂಸ್ಥಿಕ ತಂಡವು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದೆ. ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ, ಸ್ಥಿರ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಆಡಳಿತದಲ್ಲಿ ಟೋಕಾಮಾಕ್ಸ್ ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತಾರೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಈ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗೋಲ್ಸ್ ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಫ್ಯೂಷನ್ ಟೆಸ್ಟ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ (ಟಿಎಫ್ಟಿಆರ್) ನ ಉತ್ತರಾಧಿಕಾರಿಯಾಗಬೇಕಿತ್ತು. ಟಿಎಫ್ಟಿಆರ್ ಅನ್ನು ಕ್ಯೂ> 1 (ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದೊಳಗೆ ಚುಚ್ಚುವುದಕ್ಕಿಂತ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮ್ಮಿಳನ ಶಕ್ತಿ) ಸಾಧಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಟಿಎಫ್ಟಿಆರ್ ಸಣ್ಣ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಗಳ ದತ್ತಾಂಶ ಮತ್ತು ಅನುಭವವನ್ನು ಆರ್ಥಿಕ ಸಮ್ಮಿಳನ ವಿದ್ಯುತ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಂತೆ ವರ್ತಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಈ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದ ಸಮ್ಮಿಳನ ವಿದ್ಯುತ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸಾಂದ್ರ, ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿಸುವ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, 1,000 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ (15 ನಿಮಿಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು) ನಾಡಿ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯ ಹತ್ತಿರವಿರುವಂತೆ ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೂಟ್ಸ್ಟ್ರ್ಯಾಪ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಇದನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಟೊರಾಯ್ಡಲ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ಖರ್ಚು ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಬೀಟಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಇದನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಬಂಧನದೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸಹಾಯಕ ತಾಪನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. 1991 ರಲ್ಲಿ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಇಗ್ನಿಷನ್ ಟೋಕಮಾಕ್ ಅನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯು ಟೋಕಮಾಕ್ ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಲು ಯು. ಎಸ್. ಸಮ್ಮಿಳನ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶನ ನೀಡಿತು. 1993ರಲ್ಲಿ, ಪರಿಕಲ್ಪನಾ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಂತಿಮಗೊಳಿಸಿ, 1993ರಲ್ಲಿ ಟಿ. ಪಿ. ಎಕ್ಸ್. ಗಾಗಿ ಪರಿಕಲ್ಪನಾ ವಿನ್ಯಾಸ ವಿಮರ್ಶೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ವಿನ್ಯಾಸ ತಂಡವನ್ನು ಪ್ರಿನ್ಸ್ಟನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು ನಿರ್ವಹಿಸಿತು ಮತ್ತು ಇತರ ಯು. ಎಸ್. ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ಸದಸ್ಯರನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು. ಉದ್ದೇಶಿತ ವೆಚ್ಚವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದ ಕಾರಣ 1995ರಲ್ಲಿ ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ರದ್ದುಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಉದ್ದೇಶಿತ ವೆಚ್ಚವು 1993ರಲ್ಲಿ $539 ಮಿಲಿಯನ್ ಆಗಿತ್ತು. ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ ಕೆ. ಎಸ್. ಟಿ. ಎ. ಆರ್ ಟೋಕಾಮಾಕ್ ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಕೆ. ಎಸ್. ಟಿ. ಎ. ಆರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದಂತೆ ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಂ ಅಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಘಟಕಗಳ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯು ದೊಡ್ಡ ಸಮಸ್ಯೆಯಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಟಿ. ಪಿ. ಎಕ್ಸ್. ವಿನ್ಯಾಸದ ಟೈಟಾನಿಯಂ ನಿರ್ವಾತ ಪಾತ್ರೆಯನ್ನು ಕೆ. ಎಸ್. ಟಿ. ಎ. ಆರ್. ನಲ್ಲಿ ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ ಪಾತ್ರೆಯಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ದೂರಸ್ಥ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸದಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಯಿತು. ವಿವರಣೆ ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರ-ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಕನಿಷ್ಠ 1,000 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ದೀರ್ಘ-ಪಲ್ಸ್) ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದರಿಂದ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸುರುಳಿಗಳು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಆಗಿರಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಯೋಬಿಯಂ-ಟಿನ್ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕೇಬಲ್ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಟೊರಾಯ್ಡಲ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಬಲವು 4 ಟೆಸ್ಲಾ ಆಗಿರಬೇಕು. ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಟೊರಾಯ್ಡಲ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು 100% ಪ್ರಚೋದಕವಾಗಿ ಚಾಲಿತವಾಗಿರದಂತೆ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಇದು ಮೂರು ಪ್ರಸ್ತುತ ಡ್ರೈವ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತುಃ 8 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ತಟಸ್ಥ ಕಿರಣದ ಇಂಜೆಕ್ಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, 8 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಅಯಾನ್ ಸೈಕ್ಲೋಟ್ರಾನ್ ಅನುರಣನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು 1.5 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಕಡಿಮೆ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ತರಂಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಒಯ್ಯುವ ಟೊರಾಯ್ಡಲ್ ಪ್ರವಾಹವು 2 ಎಂ. ಎ. ವರೆಗೆ ಇರಬೇಕಿತ್ತು. ಕನಿಷ್ಠ ಆರು ವಿಭಿನ್ನ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಟಿಪಿಎಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಪೊಲೊಯ್ಡಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಡ್ರೈವ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ನಮ್ಯತೆಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಭವನೀಯ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆಃ ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಬೀಟಾವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎಆರ್ಐಇಎಸ್-ಐ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸದಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದ ಒಂದು, ಟೋಕಮಾಕ್ ಫ್ಯೂಷನ್ ಟೆಸ್ಟ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಸೂಪರ್ಶಾಟ್ ಆಡಳಿತದಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದ ಒಂದು ಮತ್ತು ವರ್ಧಿತ ಬಂಧನಕ್ಕಾಗಿ ಆಂತರಿಕ ಸಾರಿಗೆ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಟೋಕಾಮಾಕ್ಸ್