大家好，我是超自然现象探索官，感谢您的观看，希望能得到您的一个"关注"

聚变的未来可能在于紧凑的球形聚变装置，它提供了更经济的聚变选择。来自美国能源部 (DOE) 普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL)、私营公司托卡马克能源公司和日本九州大学的科学家提出了一个仅使用微波加热等离子体的紧凑型球形聚变装置的试点项目。

通常，球形托卡马克使用位于容器中心附近的巨大铜线线圈（称为螺线管）来加热等离子体并注入中性束。然而，新方法消除了托卡马克中标准的欧姆加热。

“托卡马克的紧凑球形等离子体看起来就像一个去皮的苹果，核心相对较小，因此没有空间容纳欧姆加热线圈。如果我们不必打开欧姆加热线圈，我们也许可以设计出一种更容易、更便宜的设备，”PPPL 首席科学物理学家、该论文的主要作者 Masayuki Ono 说道。

由陀螺仪产生的微波将位于托卡马克的外部并引导至核心。当回旋管向等离子体发射强大的波时，它们通过移动带负电的电子产生电流。这一过程称为电子回旋电流驱动 (ECCD)，既驱动电流又加热等离子体。

研究人员使用计算机代码 TORAY 和 TRANSP 来确定理想的光束角度和加热模式。他们发现，X 模式最适合升高等离子体温度和电流，而 O 模式是升高后仅需要维持等离子体温度和电流时的最佳选择。

作者还研究了如何从等离子体中发射能量，发现最大限度地减少可能导致热损失的高原子序数元素的杂质含量尤为重要。当托卡马克壁上的原子喷射并释放到等离子体中时，即使是相对少量的高原子序数元素也可以冷却等离子体。

新方法可以使建造紧凑型球形托卡马克变得更容易、更便宜，这可能会在未来带来更经济的聚变选择。