Stellaratorlaitteet

Stellaratorlaitteet ovat fuusio­laitteita, joissa plasman ylläpito perustuu ulkoisiin magneettikenttiin. Kenttien kolmiulotteinen muoto syntyy monimutkaisista käämityksistä, joiden avulla plasman rajat ja stabiliteetti hallitaan ilman suurta virtaa plasman sisällä. Tämä mahdollistaa pitkän aikavälin tai jopa jatkuvan, steadi-tilan toiminnan, toisin kuin monet toiset konfiguraatiot, joissa plasmapoikkeamat voivat katkaista purkautumisia.

Rakenne ja toiminta perustuvat magneettikenttien suunnitteluun: toroidiset ja heijastavan muodon antavat heijekäämit sekä modulaariset käämät luovat 3D-kentän, jota säätämällä plasman muotoa ja kantokykyä voidaan optimoida. Laitteet sisältävät usein erittäin vahvat suprakondensaatiokäämit ja cryostatein jäähdytysjärjestelmän, tyhjiöastian sekä monipuoliset diagnostiikka- ja mitoitusjärjestelmät plasman ominaisuuksien seuraamiseksi. Lämmitys- ja polttoainejärjestelmät, kuten elektronien resonanssilämmitys (ECRH), ionilämmitys (ICRH) sekä neutraali projekteerauslaitteet (NBI), voivat tukea plasman lämpenemistä ja kiertoa.

Esimerkkejä tunnetuista stellarator-laitteista ovat Japanin Large Helical Device (LHD), Saksan Wendelstein 7-X sekä Yhdysvalloissa kehitetyt HSX- ja Heliotron-ohjelmat. Näiden laitteiden tavoitteena on osoittaa stabiilia, pitkään kestävää plasman ylläpitoa ja oppia suunnittelemaan tehokkaampia magnetoinnin järjestelmiä, mikä tukisi tulevia fuusioenergiaratkaisuja.

Stellaratorlaitteet ovat keskeinen osa magneettisessa confinementsessa tapahtuvaa fuusio­tutkimusta, tarjoten vaihtoehdon tokamak-pohjaiselle kehitykselle ja tarjoten mahdollisuuden vakaaseen, pitkäkestoiseen toimintaan.

---