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Stellarator
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Der '''Stellarator''' ist ein Funktionsprinzip für Fusionsreaktoren. Er ist eine Erfindung von Lyman Spitzer, und die ersten Exemplare wurden 1951 im Princeton University Princeton-Labor für Plasmaphysik gebaut. Der Name dieses frühen Fusionskonzeptes soll an die Kernfusion als Energiequelle der Sterne (lateinisch ''stella'') erinnern.
Allgemein
In einem Stellarator wird Plasma (Physik) Plasma mit Hilfe eines magnetischen Käfigs gefangengehalten. Jedoch hat der Stellarator im Gegensatz zum Tokamak nur ein einziges Spulensystem ohne Transformator. Der poloidale Anteil des einschließenden Magnetfeldes wird beim Stellarator nicht durch den intrinsischen Plasmastrom, sondern durch externe "gewundene" Spulen erzeugt. Diese nichtplanaren Magnetspulen sind sehr viel schwerer zu berechnen als die eines Tokamaks, der nur ebene Magnetspulen zur Erzeugung eines rein toroidalen Magnetfeldes benötigt.
Magnetfeldkonfiguration
Image:Magnetspulen und Plasma des Stellarators Wendelstein 7-X.gif thumb|Magnetspulen und Plasma des Stellarators Wendelstein 7-X
Die Magnete eines Stellarators erzeugen im Gegensatz zu denen des Tokamak Tokamaks
sowohl die toroidale als auch die poloidale Komponente des Magnetfeldes.
Daraus resultiert die "verbogene" Form der einzelnen (modularen) Ringspulen,
die das Vakuumgefäß umschließen (siehe Abbildung des Wendelstein 7-X).
Im Wendelstein 7-X werden supraleitende Niob/Titan (Element) Titan-Spulen verwendet, mit denen ein Magnetfeld von rund 6 Tesla (Einheit) Tesla an den Magnetspulen und ca. 3 Tesla auf der Magnetfeldachse erzeugt werden können.
Zum Kühlen der Kabel wird flüssiges Helium eingesetzt. Daher sind die Kabel von einer heliumdichten Aluminiumhülle umgeben.
Beim Biegen der einzelnen Spule Spulen ist das verwendete Material weich, kann aber nach dem Biegen ausgekühlt und gehärtet werden, was ein perfektes Ergebnis der Spulen ermöglicht.
Das Plasmagefäß
Das Plasmagefäß, in dem das Plasma zusätzlich außer von dem Magnetfeldkäfig gehalten wird, muss hoch vakuumdicht sein, um das Eindringen von Luft und das damit verbundene Erlöschen des Plasmas sowie das Entweichen von Brennstoff zu verhindern. Daher kommt als Material nur Edelstahl (Titan-Vanadium) in Frage.
Erste Umsetzungen von Stellaratoren
* Wendelstein 7-AS
* Wendelstein 7-X
Kategorie:Kernfusion
en:Stellarator
fr:Stellarator
ja:ヘリカル型
nl:Stellarator
ru:Стелларатор
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[Der Artikel zu Stellarator stammt aus dem Nachschlagewerk Wikipedia, der freien Enzyklopädie. Dort findet sich neben einer Übersicht der Autoren die Möglichkeit, den Original-Text des Artikels Stellarator zu editieren.
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