如太阳那样产生能量——真空为聚变提供必要条件
聚变反应堆对真空技术的要求Wendelstein 7-X 主要由两个交错的环形真空容器组成。外部低温室包含用于超导线圈的隔离真空和冷却设备,而超导线圈是产生磁场所必需的。内腔室或等离子体容器用于在高真空环境中产生实际的等离子体。操作聚变反应堆的一个重要因素是要有结实、强大可靠的真空系统。因此,所有真空元件必须通过马克斯· 普朗克等离子物理研究所(IPP) 的资格审查程序,以确保其用于聚变实验的适合性。高达 3 特斯拉的强磁场限制了 Wendelstein 7-X 内部等离子体容器中带电的等离子体粒子。等离子体容器周围的磁场如此强烈,以致有必要在距离等离子体容器 4 到 9 米处的特殊装置上安装真空设备。即使在这个距离内,磁场仍然达到 7 毫特拉斯的强度,有时甚至达到 20 毫特斯拉。这些磁场强度几乎是地球自然磁场强度的1,000 倍。为使等离子体容器中的压力达到 10-8 百帕,不仅有必要抽空 100立方米的容器容量,而且有必要抽空从约 1,300 平方米的内表面上释放的气体负荷。而且,所使用的真空泵必须能够达到抽空聚变过程所涉及的氢、氘和氦轻型气体所需的高压缩比。另一个要求是涡轮分子泵和用于涂覆等离子体容器表面的材料之间的良好兼容性。