Lista över fusionsexperiment

Målkammare för Shiva-lasern , använd för fusionsexperiment med tröghetsinneslutning från 1978 tills den togs ur drift 1981
Plasmakammare av TFTR , använd för fusionsexperiment med magnetisk inneslutning, som producerade 11 MW fusionseffekt 1994

Experiment inriktade på att utveckla fusionskraft görs undantagslöst med dedikerade maskiner som kan klassificeras enligt de principer de använder för att begränsa plasmabränslet och hålla det varmt.

Den stora uppdelningen är mellan magnetisk inneslutning och tröghetsinneslutning . Vid magnetisk inneslutning motverkas tendensen hos den heta plasman att expandera av Lorentzkraften mellan strömmar i plasman och magnetfält som produceras av externa spolar. Partikeldensiteterna tenderar att ligga i intervallet 10 18 till 10 22 m −3 och de linjära dimensionerna i intervallet 0,1 till 10 m . Partikel- och energiinneslutningstiderna kan variera från under en millisekund till över en sekund, men själva konfigurationen upprätthålls ofta genom inmatning av partiklar, energi och ström under tider som är hundratals eller tusentals gånger längre. Vissa koncept är kapabla att upprätthålla en plasma på obestämd tid.

Däremot, med tröghetsinneslutning, finns det inget som motverkar expansionen av plasmat. Instängningstiden är helt enkelt den tid det tar för plasmatrycket att övervinna partiklarnas tröghet , därav namnet. Densiteterna tenderar att ligga i intervallet 10 31 till 10 33 m −3 och plasmaradien i intervallet 1 till 100 mikrometer. Dessa förhållanden erhålls genom att bestråla en millimeterstor fast pellet med en nanosekundlaser eller jonpuls. Det yttre lagret av pelleten är ablerat gånger en reaktionskraft som komprimerar de centrala 10 % av bränslet med en faktor på 10 eller 20 till 103 eller 104 fast densitet. Dessa mikroplasma sprids under en tid som mäts i nanosekunder. För en fusionskraftreaktor kommer det att behövas en upprepningshastighet på flera per sekund.

Magnetisk inneslutning

Inom området för magnetiska inneslutningsexperiment finns det en grundläggande uppdelning mellan toroidala och öppna magnetfälttopologier . Generellt sett är det lättare att innehålla en plasma i riktningen vinkelrät mot fältet än parallellt med den. Parallell inneslutning kan lösas antingen genom att böja fältlinjerna tillbaka på sig själva till cirklar eller, mer vanligt, ringformiga ytor, eller genom att dra ihop bunten av fältlinjer i båda ändar, vilket gör att en del av partiklarna reflekteras av spegeleffekten . De toroidformade geometrierna kan delas upp ytterligare beroende på om själva maskinen har en toroidal geometri, dvs en solid kärna genom plasmans centrum. Alternativet är att avstå från en solid kärna och förlita sig på strömmar i plasman för att producera toroidfältet.

Spegelmaskiner har fördelar i en enklare geometri och bättre potential för direkt omvandling av partikelenergi till el. De kräver generellt högre magnetfält än toroidformade maskiner, men det största problemet har visat sig vara inneslutning. För god inneslutning måste det finnas fler partiklar som rör sig vinkelrätt mot fältet än det som rör sig parallellt med fältet. En sådan icke- Maxwellsk hastighetsfördelning är emellertid mycket svår att upprätthålla och energiskt kostsam.

Speglarnas fördel med enkel maskingeometri bibehålls i maskiner som producerar kompakta toroider , men det finns potentiella nackdelar för stabiliteten att inte ha en central ledare och det är generellt sett mindre möjlighet att styra (och därmed optimera) den magnetiska geometrin. Kompakta toroidkoncept är i allmänhet mindre välutvecklade än de för toroidformade maskiner. Även om detta inte nödvändigtvis betyder att de inte kan fungera bättre än vanliga koncept, är osäkerheten mycket större.

Något i en klass för sig är Z-pinch , som har cirkulära fältlinjer. Detta var ett av de första koncepten som prövades, men det visade sig inte vara särskilt framgångsrikt. Dessutom fanns det aldrig ett övertygande koncept för att förvandla den pulsade maskinen som kräver elektroder till en praktisk reaktor.

Den täta plasmafokusen är en kontroversiell och "icke-mainstream" enhet som förlitar sig på strömmar i plasman för att producera en toroid. Det är en pulsad enhet som är beroende av ett plasma som inte är i jämvikt och som har potential för direkt omvandling av partikelenergi till elektricitet. Experiment pågår för att testa relativt nya teorier för att avgöra om enheten har en framtid.

Toroidal maskin

Toroidformade maskiner kan vara axiellt symmetriska, som tokamak och reversed field pinch (RFP), eller asymmetriska, som stellaratorn . Den ytterligare frihetsgraden som uppnås genom att ge upp toroidal symmetri kan i slutändan vara användbar för att producera bättre inneslutning, men kostnaden är komplexiteten i tekniken, teorin och den experimentella diagnostiken. Stellaratorer har vanligtvis en periodicitet, t.ex. en femfaldig rotationssymmetri. RFP:n har, trots vissa teoretiska fördelar som ett lågt magnetfält vid spolarna, inte visat sig vara särskilt framgångsrik.

Tokamak

Enhetsnamn Status Konstruktion Drift Plats Organisation Stor/mindre radie B-fält Plasmaström Syfte Bild
T-1 (Tokamak-1) Stänga av ? 1957–1959 Soviet UnionMoskva Kurchatov-institutet 0,625 m / 0,13 m 1 T 0,04 MA Första tokamak T-1
T-3 (Tokamak-3) Stänga av ? 1962–? Soviet UnionMoskva Kurchatov-institutet 1 m / 0,12 m 2,5 T 0,06 MA
ST (Symmetrisk Tokamak) Stänga av Modell C 1970–1974 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 1,09 m / 0,13 m 5,0 T 0,13 MA Första amerikanska tokamak, konverterad från Model C stellarator
ORMAK (Oak Ridge tokaMAK) Stänga av 1971–1976 United StatesOak Ridge Oak Ridge National Laboratory 0,8 m / 0,23 m 2,5 T 0,34 MA Först för att uppnå 20 MK plasmatemperatur ORMAK plasma vessel
ATC (adiabatisk toroidkompressor) Stänga av 1971–1972 1972–1976 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,88 m / 0,11 m 2 T 0,05 MA Demonstrera kompressionsplasmauppvärmning Schematic of ATC
Pulsator Stänga av 1970–1973 1973–1979 Germany Garching Max Planck-institutet för plasmafysik 0,7 m / 0,12 m 2,7 T 0,125 MA Upptäckt av högdensitetsdrift med tokamaks
TFR (Tokamak de Fontenay-aux-Roses) Stänga av 1973–1984 FranceFontenay-aux-Roses CEA 1 m / 0,2 m 6 T 0,49 MA
T-10 (Tokamak-10) Operativ 1975- Soviet UnionMoskva Kurchatov-institutet 1,50 m / 0,37 m 4 T 0,8 MA Största tokamak av sin tid Model of the T-10
PLT (Princeton Large Torus) Stänga av 1975–1986 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 1,32 m / 0,4 m 4 T 0,7 MA Först att uppnå 1 MA plasmaström Construction of the Princeton Large Torus
Mikrotor Stänga av ? 1976–1983? United StatesLos Angeles UCLA 0,3 m / 0,1 m 2,5 T 0,12 MA Plasmaföroreningskontroll och diagnostisk utveckling
Makrotor Stänga av ? 1970-80-talen United StatesLos Angeles UCLA 0,9 m / 0,4 m 0,4 T 0,1 MA Förstå plasmarotation som drivs av radiell ström
ISX-B Stänga av ? 1978–? United StatesOak Ridge Oak Ridge National Laboratory 0,93 m / 0,27 m 1,8 T 0,2 MA Supraledande spolar, försök med högbetadrift
T-7 (Tokamak-7) Återvunnet → HT-7 ? 1979–1985 Soviet UnionMoskva Kurchatov-institutet 1,2 m / 0,31 m 3 T 0,3 MA Första tokamak med supraledande toroidformade fältspolar
ASDEX (Axially Symmetric Divertor Experiment) Återvunnet → HL-2A 1973–1980 1980–1990 Germany Garching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 1,65 m / 0,4 m 2,8 T 0,5 MA Upptäckten av H-läget 1982
TEXTOR ( Tokamak Experiment for Technology Oriented Research ) Stänga av 1976–1980 1981–2013 GermanyJülich Forschungszentrum Jülich 1,75 m / 0,47 m 2,8 T 0,8 MA Studera plasma-vägg interaktioner
TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor) Stänga av 1980–1982 1982–1997 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 2,4 m / 0,8 m 6 T 3 MA Försökte vetenskapligt break-even, nådde rekord fusionseffekt på 10,7 MW och temperatur på 510 MK TFTR plasma vessel
JET (Joint European Torus) Operativ 1978–1983 1983- United Kingdom Culham Culham Center for Fusion Energy 2,96 m / 0,96 m 4 T 7 MA Rekord för fusionsutgångseffekt 16,1 MW JET in 1991
Novillo Stänga av NOVA-II 1983–2004 MexicoMexico City Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares 0,23 m / 0,06 m 1 T 0,01 MA Studera plasma-vägg interaktioner
JT-60 (Japan Torus-60) Återvunnen → JT-60SA 1985–2010 JapanNaka Japan Atomic Energy Research Institute 3,4 m / 1,0 m 4 T 3 MA Högbeta steady-state drift, högsta fusion trippelprodukt
CCT (Continuous Current Tokamak) Stänga av ? 1986–199? United StatesLos Angeles UCLA 1,5 m / 0,4 m 0,2 T 0,05 MA H-mode studier
DIII-D Operativ 1986 1986- United StatesSan Diego General Atomics 1,67 m / 0,67 m 2,2 T 3 MA Tokamak optimering DIII-D vacuum vessel
STOR-M (Saskatchewan Torus-modifierad) Operativ 1987- CanadaSaskatoon Plasma Physics Laboratory (Saskatchewan) 0,46 m / 0,125 m 1 T 0,06 MA Studera plasmauppvärmning och onormal transport
T-15 Återvunnet → T-15MD 1983–1988 1988–1995 Soviet UnionMoskva Kurchatov-institutet 2,43 m / 0,7 m 3,6 T 1 MA Första supraledande tokamak T-15 on a stamp
Tore supra Återvunnet → WEST 1988–2011 FranceCadarache Departement de Recherches sur la Fusion Contrôlée 2,25 m / 0,7 m 4,5 T 2 MA Stor supraledande tokamak med aktiv kylning
ADITYA (tokamak) Operativ 1989- IndiaGandhinagar Institutet för plasmaforskning 0,75 m / 0,25 m 1,2 T 0,25 MA
KOMPASS (KOMPAKT MONTERING) Operativ 1980- 1989- Czech Republic Prag Institutet för plasmafysik AS CR 0,56 m / 0,23 m 2,1 T 0,32 MA COMPASS plasma chamber
FTU ( Frascati Tokamak Upgrade ) Operativ 1990- ItalyFrascati ENEA 0,935 m / 0,35 m 8 T 1,6 MA
START (Small Tight Aspect Ratio Tokamak) Återvunnet → Proto-Sphera 1990–1998 United KingdomCulham Culham Center for Fusion Energy 0,3 m /? 0,5 T 0,31 MA Första sfäriska Tokamak i full storlek
ASDEX-uppgradering (axiellt symmetrisk avledningsexperiment) Operativ 1991- Germany Garching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 1,65 m / 0,5 m 2,6 T 1,4 MA ASDEX Upgrade plasma vessel segment
Alcator C-Mod (Alto Campo Toro) Operativt (finansierat av Fusion Startups) 1986- 1991–2016 United StatesCambridge Massachusetts Institute of Technology 0,68 m / 0,22 m 8 T 2 MA Registrera plasmatryck 2,05 bar Alcator C-Mod plasma vessel
ISTOK (Instituto Superior Técnico TOKamak) Operativ 1992- Portugal Lissabon Instituto de Plasmas och Fusão Nuclear 0,46 m / 0,085 m 2,8 T 0,01 MA
TCV ( Tokamak à Configuration Variable ) Operativ 1992- SwitzerlandLausanne École Polytechnique Fédérale de Lausanne 0,88 m / 0,25 m 1,43 T 1,2 MA Instängningsstudier TCV plasma vessel
HBT-EP (High Beta Tokamak-Extended Pulse) Operativ 1993- United StatesNew York City Columbia University Plasma Physics Laboratory 0,92 m / 0,15 m 0,35 T 0,03 MA Hög-beta tokamak HBT-EP sketch
HT-7 (Hefei Tokamak-7) Stänga av 1991–1994 1995–2013 ChinaHefei Hefei Institutes of Physical Science 1,22 m / 0,27 m 2 T 0,2 MA Kinas första supraledande tokamak
Pegasus Toroidal Experiment Operativ ? 1996- United StatesMadison University of Wisconsin–Madison 0,45 m / 0,4 m 0,18 T 0,3 MA Extremt lågt bildförhållande Pegasus Toroidal Experiment
NSTX (National Spherical Torus Experiment) Operativ 1999- United StatesPlainsboro Township Princeton Plasma Physics Laboratory 0,85 m / 0,68 m 0,3 T 2 MA Studera det sfäriska tokamakkonceptet National Spherical Torus Experiment
Globus-M (UNU Globus-M) Operativ 1999- RussiaSankt Petersburg Ioffe Institutet 0,36 m / 0,24 m 0,4 T 0,3 MA Studera det sfäriska tokamakkonceptet
ET (Elektrisk Tokamak) Återvunnet → ETPD 1998 1999–2006 United StatesLos Angeles UCLA 5 m / 1 m 0,25 T 0,045 MA Största tokamak av sin tid The Electric Tokamak.jpg
TCABR ( Tokamak Chauffage Alfvén Brésilien ) Operativ 1980–1999 1999– BrazilSao Paulo Universitetet i Sao Paulo 0,615 m / 0,18 m 1,1 T 0,10 MA Viktigaste tokamak på södra halvklotet TCABR lab.jpg
CDX-U (Current Drive Experiment-Upgrade) Återvunnet → LTX 2000–2005 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,3 m /? 0,23 T 0,03 MA Studera litium i plasmaväggar CDX-U setup
MAST (Mega-Ampere Sfärisk Tokamak) Återvunnet → MAST-Uppgradering 1997–1999 2000–2013 United KingdomCulham Culham Center for Fusion Energy 0,85 m / 0,65 m 0,55 T 1,35 MA Undersök sfärisk tokamak för fusion Plasma in MAST
HL-2A (Huan-Liuqi-2A) Operativ 2000–2002 2002–2018 China Chengdu Southwestern Institute of Physics 1,65 m / 0,4 m 2,7 T 0,43 MA H-mode fysik, ELM-reducering [1]
SST-1 (Steady State Superconducting Tokamak) Operativ 2001- 2005- IndiaGandhinagar Institutet för plasmaforskning 1,1 m / 0,2 m 3 T 0,22 MA Producera en 1000 s långsträckt dubbelnoll-avledareplasma
EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) Operativ 2000–2005 2006- ChinaHefei Hefei Institutes of Physical Science 1,85 m / 0,43 m 3,5 T 0,5 MA Överhettad plasma i över 101 s vid 120 M°C och 20 s vid 160 M°C Drawing of EAST
J-TEXT (Joint TEXT) Operativ TEXT (Texas Experimental Tokamak) 2007- China Wuhan Huazhong University of Science and Technology 1,05 m / 0,26 m 2,0 T 0,2 MA Utveckla plasmakontroll [2]
KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) Operativ 1998–2007 2008- South KoreaDaejeon National Fusion Research Institute 1,8 m / 0,5 m 3,5 T 2 MA Tokamak med helt supraledande magneter, 20 s lång drift vid 100 MK KSTAR
LTX (Lithium Tokamak Experiment) Operativ 2005–2008 2008- United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,4 m /? 0,4 T 0,4 MA Studera litium i plasmaväggar Lithium Tokamak Experiment plasma vessel
QUEST (Q-shu University Experiment with Steady-State Spherical Tokamak) Operativ 2008- JapanKasuga Kyushu universitet 0,68 m / 0,4 m 0,25 T 0,02 MA Studera driften av en sfärisk tokamak i stationär tillstånd QUEST
Kazakstan Tokamak för materialtestning (KTM) Operativ 2000–2010 2010- KazakhstanKurchatov Republiken Kazakstans nationella kärnkraftscentrum 0,86 m / 0,43 m 1 T 0,75 MA Provning av vägg och avledare
ST25-HTS Operativ 2012–2015 2015- United KingdomCulham Tokamak Energy Ltd 0,25 m / 0,125 m 0,1 T 0,02 MA Steady state plasma ST25-HTS with plasma
WEST (Tungsten Environment in Steady-state Tokamak) Operativ 2013–2016 2016- FranceCadarache Departement de Recherches sur la Fusion Contrôlée 2,5 m / 0,5 m 3,7 T 1 MA Supraledande tokamak med aktiv kylning WEST chamber
ST40 Operativ 2017–2018 2018- United KingdomDidcot Tokamak Energy Ltd 0,4 m / 0,3 m 3 T 2 MA Första högfältssfäriska tokamak ST40 engineering drawing
MAST-U (Mega-Ampere Spherical Tokamak Upgrade) Operativ 2013–2019 2020- United KingdomCulham Culham Center for Fusion Energy 0,85 m / 0,65 m 0,92 T 2 MA Testa nya avgaskoncept för en sfärisk tokamak
HL-2M (Huan-Liuqi-2M) Operativ 2018–2019 2020- China Leshan Southwestern Institute of Physics 1,78 m / 0,65 m 2,2 T 1,2 MA Förlängd plasma med 200 MK HL-2M
JT-60SA (Japan Torus-60 super, avancerad) Operativ 2013–2020 2021– JapanNaka Japan Atomic Energy Research Institute 2,96 m / 1,18 m 2,25 T 5,5 MA Optimera plasmakonfigurationer för ITER och DEMO med full icke-induktiv stationär drift panorama of JT-60SA
T-15MD Operativ 2010–2020 2021- RussiaMoskva Kurchatov-institutet 1,48 m / 0,67 m 2 T 2 MA Hybrid fusion/fission reaktor T-15MD coil system
ITER Under konstruktion 2013–2025? 2025? France Cadarache ITER-rådet 6,2 m / 2,0 m 5,3 T 15 MA ? Demonstrera genomförbarheten av fusion i kraftverksskala med 500 MW fusionseffekt Small-scale model of ITER
DTT (Divertor Tokamak testanläggning) Planerad 2022–2025? 2025? Italy Frascati ENEA 2,14 m / 0,70 m 6 T ? 5,5 MA ? Supraledande tokamak för att studera kraftavgaser [3]
SPARC Planerad 2021– 2025 United States Devens, MA Commonwealth Fusion Systems och MIT Plasma Science and Fusion Center 1,85 m / 0,57 m 12,2 T 8,7 MA Kompakt, högfältstokamak med ReBCO- spolar och 100 MW planerad fusionskraft Artist's impression of SPARC
TÄNDARE Planerad ? >2024 RussiaTroitzk ENEA 1,32 m / 0,47 m 13 T 11 MA ? Kompakt fusionsreaktor med självförsörjande plasma och 100 MW planerad fusionskraft
SST-2 (Steady State Tokamak-2) Planerad 2027? IndiaGujarat Institutet för plasmaforskning 4,42 m / 1,47 m 5,42 T 11.2 MA Fullfjädrad fusionsreaktor med tritiumuppfödning och upp till 500 MW effekt
CFETR (Kina Fusion Engineering Test Reactor) Planerad 2020? 2030? China Institutet för plasmafysik, kinesiska vetenskapsakademin 7,2 m / 2,2 m ? 6,5 T ? 14 MA ? Överbrygga gap mellan ITER och DEMO, planerad fusionseffekt 1000 MW [4]
ST-F1 (Sfärisk Tokamak - Fusion 1) Planerad 2027? United KingdomDidcot Tokamak Energy Ltd 1,4 m / 0,8 m ? 4 T 5 MA Sfärisk tokamak med Q=3 och hundratals MW planerad elektrisk effekt
STEG ( Sfärisk Tokamak för energiproduktion ) Planerad 2032? 2040? United Kingdom Gainsborough Culham Center for Fusion Energy 3 m / 2 m ? ? 16,5 MA ? Sfärisk tokamak med hundratals MW planerad elektrisk effekt
K-DEMO (koreansk fusion demonstration tokamak reaktor) Planerad 2037? South Korea National Fusion Research Institute 6,8 m / 2,1 m 7 T 12 MA ? Prototyp för utveckling av kommersiella fusionsreaktorer med cirka 2200 MW fusionseffekt Engineering drawing of planned KDEMO
DEMO (DEMOnstration Power Station) Planerad 2031? 2044? ? 9 m / 3 m ? 6 T ? 20 MA ? Prototyp för en kommersiell fusionsreaktor Artist's conception of DEMO

Stellarator

Enhetsnamn Status Konstruktion Drift Typ Plats Organisation Stor/mindre radie B-fält Syfte Bild
Modell A Stänga av 1952–1953 1953–? Figur 8 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,3 m / 0,02 m 0,1 T Första stellaratorn [5]
Modell B Stänga av 1953–1954 1954–1959 Figur 8 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,3 m / 0,02 m 5 T Utveckling av plasmadiagnostik
Modell B-1 Stänga av ?-1959 Figur 8 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,25 m / 0,02 m 5 T Gav 1 MK plasmatemperaturer
Modell B-2 Stänga av 1957 Figur 8 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,3 m / 0,02 m 5 T Elektrontemperaturer upp till 10 MK [6]
Modell B-3 Stänga av 1957 1958- Figur 8 United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 0,4 m / 0,02 m 4 T Sista figur-8-enhet, instängningsstudier av ohmiskt uppvärmd plasma
Modell B-64 Stänga av 1955 1955 Fyrkant United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory ? m/ 0,05 m 1,8 T
Modell B-65 Stänga av 1957 1957 Racerbana United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory [7]
Modell B-66 Stänga av 1958 1958–? Racerbana United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory
Wendelstein 1-A Stänga av 1960 Racerbana GermanyGarching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0,35 m / 0,02 m 2 T ℓ=3
Wendelstein 1-B Stänga av 1960 Racerbana GermanyGarching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0,35 m / 0,02 m 2 T ℓ=2
Modell C Återvunnet → ST 1957–1962 1962–1969 Racerbana United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 1,9 m / 0,07 m 3,5 T Hittade stora plasmaförluster genom Bohm-diffusion
L-1 Stänga av 1963 1963–1971 Soviet UnionLebedev Lebedev fysiska institutet 0,6 m / 0,05 m 1 T
SIRIUS Stänga av 1964–? Racerbana Soviet Union Charkiv
TOR-1 Stänga av 1967 1967–1973 Soviet UnionLebedev Lebedev fysiska institutet 0,6 m / 0,05 m 1 T
TOR-2 Stänga av ? 1967–1973 Soviet UnionLebedev Lebedev fysiska institutet 0,63 m / 0,036 m 2,5 T
Uragan-1 Stänga av ? 1967–? Racerbana Soviet Union Charkiv National Science Center, Kharkiv Institute of Physics and Technology (NSC KIPT) 1,1 m / 0,1 m 1 T ?
Wendelstein 2-A Stänga av 1965–1968 1968–1974 Heliotron GermanyGarching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0,5 m / 0,05 m 0,6 T Bra plasmainneslutning "München-mysteriet" Wendelstein 2-A
Wendelstein 2-B Stänga av ?-1970 1971–? Heliotron GermanyGarching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0,5 m / 0,055 m 1,25 T Demonstrerade liknande prestanda som tokamaks Wendelstein 2-B
L-2 Stänga av ? 1975–? Soviet UnionLebedev Lebedev fysiska institutet 1 m / 0,11 m 2,0 T
WEGA (Wendelstein Experiment in Greifswald für die Ausbildung) Återvunnet → HIDRA 1972–1975 1975–2013 Klassisk stellarator GermanyGreifswald Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0,72 m / 0,15 m 1,4 T Testa lägre hybridvärme WEGA
Wendelstein 7-A Stänga av ? 1975–1985 Klassisk stellarator GermanyGarching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 2 m / 0,1 m 3,5 T Första "rena" stellaratorn utan plasmaström
Heliotron-E Stänga av ? 1980–? Heliotron Japan 2,2 m / 0,2 m 1,9 T
Heliotron-DR Stänga av ? 1981–? Heliotron Japan 0,9 m / 0,07 m 0,6 T
Uragan-3 (M [ uk ] ) Operativ ? 1982–? Torsatron Ukraine Charkiv National Science Center, Kharkiv Institute of Physics and Technology (NSC KIPT) 1,0 m / 0,12 m 1,3 T ?
Auburn Torsatron (AT) Stänga av ? 1984–1990 Torsatron United Stateskastanjebrunt Auburn University 0,58 m / 0,14 m 0,2 T Auburn Torsatron
Wendelstein 7-AS Stänga av 1982–1988 1988–2002 Modulär, avancerad stellarator GermanyGarching Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 2 m / 0,13 m 2,6 T Första H-läget i en stellarator 1992 Wendelstein 7-AS
Advanced Toroidal Facility (ATF) Stänga av 1984–1988 1988–? Torsatron United StatesOak Ridge Oak Ridge National Laboratory 2,1 m / 0,27 m 2,0 T Högbeta-operation
Compact Helical System (CHS) Stänga av ? 1989–? Heliotron JapanToki National Institute for Fusion Science 1 m / 0,2 m 1,5 T
Kompakt Auburn Torsatron (CAT) Stänga av ?-1990 1990–2000 Torsatron United Stateskastanjebrunt Auburn University 0,53 m / 0,11 m 0,1 T Studera magnetiska flödesytor Compact Auburn Torsatron
H-1 (Heliac-1) Operativ 1992- Heliac Australia canberra Research School of Physical Sciences and Engineering , Australian National University 1,0 m / 0,19 m 0,5 T H-1NF plasma vessel
TJ-K (Tokamak de la Junta Kiel) Operativ TJ-IU 1994- Torsatron GermanyKiel, Stuttgart Universitetet i Stuttgart 0,60 m / 0,10 m 0,5 T Undervisning
TJ-II (Tokamak de la Junta II) Operativ 1991-1996 1997- flexibel Heliac SpainMadrid National Fusion Laboratory, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas 1,5 m / 0,28 m 1,2 T Studera plasma i flexibel konfiguration CAD drawing of TJ-II
LHD (Large Helical Device) Operativ 1990–1998 1998- Heliotron JapanToki National Institute for Fusion Science 3,5 m / 0,6 m 3 T Bestäm genomförbarheten av en stellaratorfusionsreaktor LHD cross section
HSX (helically symmetric experiment) Operativ 1999- Modulär, kvasi-heliskt symmetrisk United StatesMadison University of Wisconsin–Madison 1,2 m / 0,15 m 1 T Undersök plasmatransport HSX with clearly visible non-planar coils
Heliotron J (Heliotron J) Operativ 2000- Heliotron JapanKyoto Institutet för avancerad energi 1,2 m / 0,1 m 1,5 T Studera heliotronkonfigurationen med spiralaxel
Columbia icke-neutral Torus (CNT) Operativ ? 2004- Cirkulära förreglade spolar United StatesNew York City Columbia University 0,3 m / 0,1 m 0,2 T Studie av icke-neutrala plasma
Uragan-2( M ) Operativ 1988–2006 2006- Heliotron, Torsatron Ukraine Charkiv National Science Center, Kharkiv Institute of Physics and Technology (NSC KIPT) 1,7 m / 0,24 m 2,4 T ?
Kvasipoloidal stellarator (QPS) Inställt 2001–2007 - Modul United StatesOak Ridge Oak Ridge National Laboratory 0,9 m / 0,33 m 1,0 T Stellaratorforskning Engineering drawing of the QPS
NCSX (National Compact Stellarator Experiment) Inställt 2004–2008 - Helias United StatesPrinceton Princeton Plasma Physics Laboratory 1,4 m / 0,32 m 1,7 T Hög-β stabilitet CAD drawing of NCSX
Compact Toroidal Hybrid (CTH) Operativ ? 2007?- Torsatron United Stateskastanjebrunt Auburn University 0,75 m / 0,2 m 0,7 T Hybrid stellarator/tokamak CTH
HIDRA (Hybrid Illinois Device for Research and Applications) Operativ 2013–2014 (WEGA) 2014- ? United States Urbana , IL University of Illinois 0,72 m / 0,19 m 0,5 T Stellarator och tokamak i en enhet HIDRA after its reassembly in Illinois
UST_2 Operativ 2013 2014- modulär tre period kvasi-isodynamisk Spain Madrid Karl III universitetet i Madrid 0,29 m / 0,04 m 0,089 T 3D-printad stellarator UST_2 design concept
Wendelstein 7-X Operativ 1996–2022 2015- Helias GermanyGreifswald Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 5,5 m / 0,53 m 3 T Steady-state plasma i helt optimerad stellarator Schematic diagram of Wendelstein 7-X
SCR-1 (Stellarator of Costa Rica) Operativ 2011–2015 2016- Modul Costa RicaCartago Costa Rica Institute of Technology 0,14 m / 0,042 m 0,044 T SCR-1 vacuum vessel drawing
CFQS (Chinese First Quasi-Axisymmetric Stellarator) Under konstruktion 2017 – Helias ChinaChengdu Southwest Jiaotong University, National Institute for Fusion Science i Japan 1 m / 0,25 m 1 T m=2 kvasi-axisymmetrisk stellarator, modulär CFQS coils and field

Magnetisk spegel

Toroidformad Z-nypa

Reversed field pinch (RFP)

Spheromak

Fält-omvänd konfiguration (FRC)

Öppna fältlinjer

Plasma nypa

Leviterad dipol

Tröghetsinneslutning

Laserdriven

Enhetsnamn Status Konstruktion Drift Beskrivning Maximal lasereffekt Pulsenergi Fusionsutbyte Plats Organisation Bild
4 pi laser Stänga av 196? Halvledarlaser 5 GW 12 J United States Livermore LLNL [8]
Lång väg laser Stänga av 1972 1972 Första ICF-laser med neodymdopat glas (Nd:glas) som lasermedium 5 GW 50 J United States Livermore LLNL [9]
Enkelstrålesystem (SBS) "67" Stänga av 1971-1973 1973 Enstråle CO 2 -laser 200 GW 1 kJ United States Los Alamos LANL
Double Bounce Illumination System (DBIS) Stänga av 1972-1974 1974-1990 Första privata laserfusionssatsning, YAG-laser, neutronutbyte 10 4 till 3 × 10 5 neutroner 1 kJ 100 nJ United States Ann Arbor, Michigan KMS Fusion Double Bounce System KMS Fusion 1974.png
MERLIN (Medium Energy Rod Laser Incorporating Neodymium), N78 laser Stänga av 1972-1975 1975-? Nd:glaslaser 100 GW 40 J United Kingdom RAF Aldermaston VÖRDNAD MERLIN target chamber.jpg
Cyclops laser Stänga av 1975 1975 Enkelstråle Nd:glaslaser, prototyp för Shiva 1 TW 270 J United States Livermore LLNL Cyclops laser 1975.jpg
Janus laser Stänga av 1974-1975 1975 Tvåstråle Nd:glaslaser demonstrerade laserkompression och termonukleär förbränning av deuterium-tritium 1 TW 10 J United States Livermore LLNL Janus laser 1975.jpg
Gemini laser, Dual-Beam Module (DBM) Stänga av ≤ 1975 1976 Tvåstråle CO 2 -laser , tester för Helios 5 TW 2,5 kJ United States Los Alamos LANL
Argus laser Stänga av 1976 1976-1981 Tvåstråle Nd:glaslaser, avancerade studiet av laser-målinteraktion och banade väg för Shiva 4 TW 2 kJ 3 mJ United States Livermore LLNL Argus laser 1976.jpg
Vulcan laser (Versicolor Ultima Lux Coherens pro Academica Nostra) Operativ 1976-1977 1977- 8-stråle Nd:glaslaser, fokuserad laser med högsta intensitet i världen 2005 1 PW 2,6 kJ United Kingdom Didcot RAL Green Lase.JPG
Shiva laser Stänga av 1977 1977-1981 20-stråle Nd:glaslaser; proof-of-concept för Nova; fusionsutbyte av 1011 neutroner ; fann att dess infraröda våglängd på 1062 nm var för lång för att uppnå antändning 30 TW 10,2 kJ 0,1 J United States Livermore LLNL Shiva laser target chamber.jpg
Helios laser, Eight-Beam System (EBS) Stänga av 1975-1978 1978 8-stråle CO2 - laser ; Media på Wikimedia Commons 20 TW 10 kJ United States Los Alamos LANL U.S. Department of Energy - Science - 282 005 003 (16388751641).jpg
HELEN (High Energy Laser Embodying Neodymium) Stänga av 1976-1979 1979-2009 Tvåstråle Nd:glaslaser 1 TW 200 J United Kingdom Didcot RAL HELEN laser.jpg
ISKRA-4 Operativ -1979 1979- 8-stråle jodgaslaser, prototyp för ISKRA-5 10 TW 2 kJ 6 mJ Soviet Union Sarov RFNC-VNIIEF
Sprite laser Stänga av 1981-1983 1983-1995 Första högeffekts kryptonfluoridlaser som används för målbestrålning, λ= 249 nm 1 TW 7,5 J United Kingdom Didcot RAL Sprite e-beam pumped amplifier cell 1982.jpg
Gekko XII Operativ 1983- 12-stråle, Nd:glaslaser 500 TW 10 kJ Japan Osaka Institutet för laserteknik
Novette laser Stänga av 1981-1983 1983-1984 Nd:glaslaser för att validera Novas design, första röntgenlaser 13 TW 18 kJ United StatesLivermore LLNL U.S. Department of Energy - Science - 281 004 001 (16315143010).jpg
Antares laser, High Energy Gas Laser Facility (HEGLF) Stänga av 1983 24-strålars största CO 2 -laser som någonsin byggts. Missade målet med vetenskaplig fusions breakeven, eftersom produktion av heta elektroner i målplasma på grund av laserns långa våglängd på 10,6 μm resulterade i dålig laser/plasmaenergikoppling 200 TW 40 kJ United States Los Alamos LANL
PHAROS laser Operativ 198? Tvåstråle Nd:glaslaser 300 GW 1 kJ United States Washington DC NRL
Nova laser Stänga av 1984-1999 10-stråle NIR och frekvenstrippel 351 nm UV-laser; fusionsutbyte av 1013 neutroner ; försökte tända, men misslyckades på grund av vätskeinstabilitet hos mål; ledde till byggandet av NIF 1,3 PW 120 kJ 30 J United StatesLivermore LLNL
ISKRA-5 Operativ -1989 12-stråle jodgaslaser, fusionsutbyte 10 10 till 10 11 neutroner 100 TW 30 kJ 0,3 J Soviet Union Sarov RFNC-VNIIEF
Aurora laser Stänga av ≤ 1988-1989 1990 Kryptonfluoridlaser med 96 strålar 300 GW 1,3 kJ United States Los Alamos LANL
PALS , tidigare "Asterix IV" Operativ -1991 1991- Jodgaslaser , X = 1315 nm 3 TW 1 kJ Germany
Czech Republic Garching , Prag
MPQ , CAS Prague asterix laser system.jpeg
Trident laser Operativ 198?-1992 1992-2017 3-stråle Nd:glaslaser; 2 x 400 J strålar, 100 ps – 1 us; 1 stråle ~100 J, 600 fs – 2 ns 200 TW 500 J United States Los Alamos LANL Alfoil.jpg
Nike laser Operativ ≤ 1991-1994 1994- 56-strålar, mest kapabla Kryptonfluoridlaser för lasermålinteraktioner 2.6 TW 3 kJ United States Washington, DC NRL Nike laser amplifier.jpg
OMEGA laser Stänga av ?-1995 1995- 60-strålar UV-frekvens-tredubblad Nd:glaslaser, fusionsutbyte 10 14 neutroner 60 TW 40 kJ 300 J United States Rochester LLE
Electra Operativ Kryptonfluoridlaser , 5 Hz drift med 90 000+ bilder kontinuerligt 4 GW 730 J United States Washington DC NRL Electra Laser System NRL 2013.png
LULI2000 Operativ ? 2003- 6-stråle Nd:glaslaser, λ= 1,06 μm , λ= 0,53 μm , λ= 0,26 μm 500 GW 600 J France Palaiseau École polytechnique
OMEGA EP Operativ 2008- 60-strålar UV 1,4 PW 5 kJ United States Rochester LLE
National Ignition Facility (NIF) Operativ 1997-2009 2010- 192-stråle Nd:glaslaser, uppnådde vetenskaplig breakeven med fusionsförstärkning på 1,5 och 1,2 × 10 18 neutroner 500 TW 2,05 MJ 3,15 MJ United States Livermore LLNL NIF target chamber construction.jpg
Orion Operativ 2006-2010 2010- 10 strålar, X = 351 nm 200 TW 5 kJ United Kingdom RAF Aldermaston VÖRDNAD Orion target chamber.jpg
Laser Mégajoule (LMJ) Operativ 1999-2014 2014- Näst största laserfusionsanläggning, 10 av 22 strållinjer i drift 2022 800 TW 1 MJ France Bordeaux CEA [10]
Laser för snabbtändningsexperiment (LFEX) Operativ 2003-2015 2015- Uppvärmningslaser med hög kontrast för FIREX, λ= 1053 nm 2 PW 10 kJ 100 μJ Japan Osaka Institutet för laserteknik
HiPER (High Power Laser Energy Research Facility) Inställt 2007-2015 - Paneuropeiskt projekt för att demonstrera den tekniska och ekonomiska bärkraften av laserfusion för produktion av energi ( 4 PW ) ( 270 kJ ) ( 25 MJ ) European Union High Power Laser Energy Research Facility drawing.jpg
Laser Inertial Fusion Energy (LIFE) Inställt 2008-2013 - Ansträngning för att utveckla ett fusionskraftverk som efterträder NIF ( 2,2 MJ ) ( 40 MJ ) United States Livermore LLNL LIFE fusion chamber.jpg
ISKRA-6 Planerad ? ? 128 strålar Nd:glaslaser 300 TW ? 300 kJ ? Russia Sarov RFNC-VNIIEF

Z-nypa

Tröghetselektrostatisk inneslutning

Magnetiserad målfusion

Se även