Loading article…
コロンビア非中性トーラス（CNT）は、コロンビア大学プラズマ物理研究所にある小型のステラレータで、プリンストン・プラズマ物理研究所のウェイン・ライアーセンとフレッド・ダールグレンの協力を得てトーマス・サン・ペダーセンが設計し、磁性面に閉じ込められた非中性プラズマの最初の研究を行うために作られた。2004年11月に運用を開始したこの実験は、米国国立科学財団と米国エネルギー省から教員早期キャリア開発（CAREER）賞の形で資金提供を受けている。[ 1 ]
316ステンレス鋼製の円筒形真空チャンバー内に収容されているCNTは、直径60インチ、高さ75インチである。空のチャンバーは2× 10⁻¹⁰ Torrの圧力に達することができる。
CNTは、そのシンプルな形状が特徴的です。磁気面は、チャンバー内部の2つの連動コイルとチャンバー外部の2つのポロイダル磁場コイルという、わずか4つの電磁コイルのみを使用して生成されます。2つの連動コイルの半径は0.405mで、コイル間の角度は64°、78°、88°に手動で選択でき、これにより異なるせん断および回転変換値、そして磁気面構成が可能になります。ポロイダル磁場コイルの半径は1.08mです 。これらのコイルは200kWの電源で駆動され、0.01～0.2Tの磁場 を生成できます。CNTの構成により、アスペクト比は1.9と非常に低く、これはこれまでに建設されたどのステラレータよりも低い値です。
トーマス・サン・ペダーセンは、非中性プラズマ物理学の理論的および実験的分野を研究するCNTの主任研究員である。これらの分野には、非中性プラズマの平衡、輸送と閉じ込め、イオン関連の不安定性などが含まれる。CNTの理論プログラムは、ペダーセンとコロンビア大学のアレン・ブーザー教授によって運営されている。
CNTに関する最初の研究では、シンプルな4コイル設計で磁気面をうまく生成できることが示されました。中性粒子の圧力が十分に低く、磁場強度が十分に高い場合、プラズマは基本的に純粋な電子プラズマであり、最大20 msの閉じ込め時間で巨視的に 安定しています。輸送は、中性粒子との衝突と、プラズマに挿入された絶縁ロッドに沿ったE x Bドリフトによって駆動されます。中性粒子の圧力が高い場合（10 −7 Torr以上）、10～50 kHzの周波数範囲で、ポロイダルモード番号m = 1のイオン関連の不安定性が観測されます。
CNTグループは、閉じ込め時間への影響を研究し、内部ロッドがない状態での測定を可能にするため、2007年8月に導電性境界を設置した。CNTの今後の計画には、磁性表面に閉じ込められた電子・陽電子プラズマの研究や、部分的に中性化されたプラズマのさらなる研究が含まれる。
{{cite journal}}: CS1 maint: bot: 元の URL の状態が不明です (リンク) CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)