Улучшение синтеза намагниченных мишеней путем решения обратной задачи с помощью COMSOL Multiphysicals

Подход General Fusion к синтезу с намагниченной мишенью предполагает сжатие сферической плазмы токамака для достижения условий термоядерного синтеза. В этой презентации будет подробно описано, как программное обеспечение COMSOL Multiphysicals® использовалось в демонстрации термоядерного синтеза LM26, которая работает с февраля 2025 года. Первоначально COMSOL® использовался для моделирования магнитомеханического сжатия небольших литиевых колец и цилиндров. Эти двумерные осесимметричные модели, объединяющие нелинейную механику твердого тела, магнитное поле и модули теплопередачи, были проверены на основе высокоскоростных изображений и лазерной диагностики в результате этих экспериментов. Проверенные модели впоследствии сыграли важную роль в определении конструкции компрессора LM26 и условий его эксплуатации.

Основная проблема заключается в том, что характеристики равновесия плазмы и параметры модели литиевого лайнера необходимо корректировать во время компрессионного выстрела. Хотя некоторые испытания материалов проводились на образцах лития при растяжении и сжатии, исследованного диапазона было недостаточно, чтобы охватить все экспериментальные условия LM26. Чтобы преодолеть эту проблему, для решения обратной задачи был использован процесс реконструкции байесовского вывода. Этот процесс начался с воссоздания последовательности сжатия литиевого лайнера с использованием параметрической развертки моделей COMSOL Multiphysicals, которые были ограничены экспериментальной реконструкцией структурированного света (SLR) и измерениями фотонной доплеровской скорости (PDV) в LM26. Этот метод позволил General Fusion предоставить точные граничные условия магнитного потока для внутренних магнитогидродинамических (МГД) решателей Града – Шафранова. МГД-решатели, в свою очередь, использовались для восстановления равновесия плазмы и определения профилей плотности плазмы, необходимых для расчета ее температуры. Эта работа имеет решающее значение, поскольку General Fusion стремится достичь температуры плазмы LM26 1 кэВ, а в будущем планирует достичь 10 кэВ.

*Пожалуйста, посмотрите www.comsol.com/privacy Политику конфиденциальности COMSOL. Свяжитесь с COMSOL по адресу www.comsol.com/contact для получения дополнительной информации.