Pinch

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Der Begriff reversed field pinch (RFP) bzw. Kehrfeldquetsche bezeichnet eine Anlage, um Fusionsplasma einzusperren. Sie ist ein toroidaler Pinch (engl. für Quetsche), welcher eine einzigartige Magnetfeldkonfiguration benutzt, um Plasma magnetisch einzusperren. Sie wird hauptsächlich für die Fusionsforschung verwendet. Die Magnetfeld-Geometrie unterscheidet sich ein wenig von dem bekannteren Tokamak. Wenn man sich radial nach außen bewegt, kehrt die torodiale Komponente des Magnetfeldes ihre Richtung um. Diese Eigenschaft wird durch den Namensteil "reversed field" beschrieben. Diese Konfiguration kommt im Vergleich zum Tokamak bei gleicher Energiedichte mit schwächeren Magnetfeldern aus. Ein Nachteil dieses Anlagentyps ist, dass er zu größeren nicht-linearen Effekten und Turbulenzen neigt. Dies macht ihn zur idealen Vorrichtung um nicht-ideale (resistive) Magnetohydrodynamik zu untersuchen. RFPs werden außerdem für das Studium von astrophysikalischem Plasma verwendet, da es viele Gemeinsamkeiten gibt.

Die größte Reversed Field Pinch Anlage, die gegenwärtig arbeitet ist das „Reversed-Field eXperiment“. Weiter sind unter anderem der Madison Symmetric Torus, EXTRAP T2R in Schweden, und TPE-RX in Japan.

Ein toroidales Koordinatensystem system welches üblicherweise in der Plasmaphysik verwendet wird. Der rote Pfeil entspricht der poloidalen Richtung, der blaue Pfeil der toroidalen Richtung

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften

Anders als beim Tokamak, der viel stärkere Magnetfelder in der toroidalen als in der poloidalen Richtung verwendet, sind beim RFP die Feldstärken in beiden Richtungen vergleichbar stark (obgleich das Vorzeichen in der toroidalen Richtung wechselt). Außerdem hat der RFP eine Feldstärke von ungefähr einem Zehntel bis zur Hälfte eines vergleichbaren Tokamak. Zudem beruht der RFP auf dem Induzieren von Strom in das Plasma um das Feld von Magneten durch einen Dynamo-Effekt zu verstärken.

Vorteile

Ein RFP bietet mehrere potentielle Vorteile. Ein Vorteil ist, dass es kein bekanntes β-Limit gibt. β ist ein Parameter, der den durchschnittlichen Druckgradient zur magnetischen Feldstärke in Beziehung setzt. Für praktische Zwecke kann β als Begriff der relativen Effizienz betrachtet werden (dies gilt nicht exakt, kann aber als Abschätzung dienen).

  • natürliches Plasma
  • ökonomisch
  • kompakt
  • hohe Energiedichte (minimale Energie, stabil)
  • zündet ohne äußere Aufheizung des Plasmas

Magnetische Topologie

Der RFP arbeitet nach dem Prinzip der minimalen Energie, d.h. dass die potenzielle Energie eines geladenen bewegten Teilchens entlang einer Linie im RFP minimal ist.

Die magnetischen Feld-Linien wickeln sich locker um das Zentrum eines Torus. Innerhalb des Plasmarings kehrt sich das toroidale Magnetfeld um. Die Feldlinien wickeln sich damit in umgekehrte Richtung weiter.

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  • Pinch — may refer to:* Pinch (cooking), a very small amount of an ingredient, typically salt or a spice * Pinch, West VirginiaMathematics and Science* Pinch (plasma physics), the compression of a plasma filament by magnetic forces, or a device which uses …   Wikipedia

  • pinch´er — pinch «pihnch», verb, noun. –v.t. 1. to squeeze between the thumb and forefinger, with the teeth or claws, or with any instrument having two jaws or parts between which something may be grasped: »Father pinched the baby s cheek playfully.… …   Useful english dictionary

  • Pinch — Pinch, n. 1. A close compression, as with the ends of the fingers, or with an instrument; a nip. [1913 Webster] 2. As much as may be taken between the finger and thumb; any very small quantity; as, a pinch of snuff. [1913 Webster] 3. Pian; pang.… …   The Collaborative International Dictionary of English

  • pinch — [n1] tight pressing compression, confinement, contraction, cramp, grasp, grasping, hurt, limitation, nip, nipping, pressure, squeeze, torment, tweak, twinge; concept 728 pinch [n2] small amount bit, dash, drop, jot, mite, small quantity, soupçon …   New thesaurus

  • Pinch — Pinch, v. t. [imp. & p. p. {Pinched}; p. pr. & vb. n. {Pinching}.] [F. pincer, probably fr. OD. pitsen to pinch; akin to G. pfetzen to cut, pinch; perhaps of Celtic origin. Cf. {Piece}.] 1. To press hard or squeeze between the ends of the fingers …   The Collaborative International Dictionary of English

  • pinch — pinch; pinch·able; pinch·er; pinch·beck; pinch·ing; pinch·ing·ly; …   English syllables

  • pinch — ► VERB 1) grip (the flesh) tightly between finger and thumb. 2) (of a shoe) hurt (a foot) by being too tight. 3) tighten (the lips or a part of the face). 4) informal, chiefly Brit. steal. 5) informal arrest. 6) live in a frugal way …   English terms dictionary

  • pinch — [pinch] vt. [ME pinchen < NormFr * pincher < OFr pincier < VL * pinctiare < ? punctiare, to prick (see PUNCHEON1), infl. by * piccare: see PICADOR] 1. to squeeze between a finger and the thumb or between two surfaces, edges, etc. 2.… …   English World dictionary

  • Pinch — Pinch, v. i. 1. To act with pressing force; to compress; to squeeze; as, the shoe pinches. [1913 Webster] 2. (Hunt.) To take hold; to grip, as a dog does. [Obs.] [1913 Webster] 3. To spare; to be niggardly; to be covetous. Gower. [1913 Webster]… …   The Collaborative International Dictionary of English

  • Pinch — Pinch, WV U.S. Census Designated Place in West Virginia Population (2000): 2811 Housing Units (2000): 1194 Land area (2000): 3.507567 sq. miles (9.084557 sq. km) Water area (2000): 0.037141 sq. miles (0.096194 sq. km) Total area (2000): 3.544708… …   StarDict's U.S. Gazetteer Places

  • Pinch, WV — U.S. Census Designated Place in West Virginia Population (2000): 2811 Housing Units (2000): 1194 Land area (2000): 3.507567 sq. miles (9.084557 sq. km) Water area (2000): 0.037141 sq. miles (0.096194 sq. km) Total area (2000): 3.544708 sq. miles… …   StarDict's U.S. Gazetteer Places

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