修改后的代码可以帮助提高融合实验的效率

naichabei1个月前软件下载11

普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)领导的国际研究人员团队升级了用于计算聚变能实验中作用在磁约束等离子体上的力的关键计算机代码。此次升级将是一套计算工具的一部分,该工具将使科学家能够进一步改进称为“星际战士”的早餐饼干形状的设施的设计。该套件中的三个代码可以共同帮助科学家使高效聚变反应堆更接近现实。

5.png修改后的软件使研究人员可以更轻松地确定恒星器中血浆的边界。当与其他两个代码一起使用时,该代码可以帮助找到一种改进设计性能的恒星器配置。这两个互补代码确定了在恒星发生器真空室中等离子体的最佳位置,以使聚变反应的效率最大化,并确定了外部电磁体必须将等离子体保持在适当位置的形状。

修改后的软件称为“自由边界阶跃压力平衡代码(SPEC)”,是科学家可以用来调整等离子体性能以更轻松地产生聚变能的一组工具之一。PPPL理论部副主任,物理学家,论文报告的主要作者Stuart Hudson说:“我们希望同时优化等离子体的位置和电磁线圈,以平衡使等离子体在固定的同时膨胀的力。”结果在等离子体物理和受控聚变中

“通过这种方式,我们可以创建稳定的等离子体,其粒子更容易融合。更新后的SPEC代码使我们能够了解给定电磁线圈对等离子体的位置。”

聚变以等离子体的形式结合了光元素-由自由电子和原子核组成的热的带电状态-在此过程中会在太阳和恒星中产生大量能量。科学家们正在寻求在地球上的设备中复制核聚变,以提供几乎无穷无尽的安全,清洁的电力来发电。

血浆稳定性对于融合至关重要。如果等离子在恒星发生器内部反弹,它会逸出,冷却并抑制聚变反应,从而有效地消除聚变火焰。同样由哈德森(Hudson)开发的该代码的早期版本,只有在研究人员已经知道等离子体的位置的情况下,才能计算出力如何影响等离子体。但是,研究人员通常没有这些信息。哈德森说:“这是等离子体的问题之一。” “他们到处移动。”

SPEC代码的新版本通过允许研究人员无需事先知道等离子体边界的位置即可计算出等离子体边界,从而帮助解决了这一问题。SPEC可以与物理学家线圈设计代码FOCUS和优化代码STELLOPT配合使用-两者都由PPPL开发-SPEC使物理学家可以同时确保等离子体具有最佳的聚变性能,而磁体也不会太聚建造复杂。哈德森说:“没有必要优化等离子体的形状,然后发现磁体很难制造。”

Hudson及其同事面临的一个挑战是验证代码升级的每个步骤是否正确完成。他们缓慢而稳定的方法对于确保代码进行准确的计算至关重要。哈德森说:“比方说,您正在设计一种可以通过火箭登上月球的部件。” “该部分正常工作非常重要。因此,您必须进行测试,测试和测试。”

更新任何计算机代码都需要执行许多互锁步骤:

  • 首先,科学家必须将描述等离子体的一组数学方程式转换为计算机可以理解的编程语言。

  • 接下来,科学家必须确定求解方程所需的数学步骤。

  • 最后,科学家们必须通过将结果与已经过验证的代码产生的结果进行比较,或者使用代码来解决答案易于检查的简单方程式,来验证代码是否产生了正确的结果。

Hudson和同事使用非常不同的方法进行了计算。他们使用铅笔和纸来确定方程式和求解步骤,并使用功能强大的PPPL计算机来验证结果。哈德森说:“我们证明了该代码有效。” “现在它可以用于研究当前的实验和设计新的实验。”

论文的合作者包括马克斯·普朗克等离子体物理研究所,澳大利亚国立大学和瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员。这项研究得到了美国能源部科学办公室(融合能源科学),Euratom研究和培训计划,澳大利亚研究委员会以及西蒙斯基金会的支持。


相关文章

研究证实了在犹太时期的王国中普遍识字

特拉维夫大学(TAU)的研究人员使用最先进的图像处理,机器学习技术和资深笔迹审查员的专业知识,对来自特拉德阿拉德军事哨所的18条古代文字进行了分析,这些文字可追溯至公元前600年。他们得出的结论是,这...

这款小巧但强大的家用PC最终可以让您放弃那台巨大的Mac Pro

这款小巧但强大的家用PC最终可以让您放弃那台巨大的Mac Pro

曾几何时,我们曾经拥有过大的办公室桌面,可坐在我们的办公桌下面;还有配备3英寸显示屏的掌上型个人数字助理,可以处理基本的网络浏览和电子邮件,但并不意味着提高工作效率。  快进到今天...

如何为Python中的机器学习算法绘制决策边界

分类算法学习如何将类别标签分配给示例(观测或数据点),尽管它们的决定可能看起来不透明。本教程由KVS Setty撰写 您可以在我的git存储库中找到完整的源代码 用于了解分类算法决...

深度学习算法,加速新兴科技产业材料的发现

深度学习算法,加速新兴科技产业材料的发现

固态无机材料对于电动汽车,手机,笔记本电脑电池和太阳能技术的发展至关重要。然而,为这些行业寻找具有所需功能的理想材料极具挑战性。南卡罗来纳大学计算机科学副教授胡建军是产生新假设材料的项目的首席研究员。...

微软向使用Bing的企业提供Office 365加载的浏览器主页

微软向使用Bing的企业提供Office 365加载的浏览器主页

将Edge的新标签页与Microsoft和Office 365基于云的服务相关联后,Microsoft宣布将在浏览器主页上进行类似的操作。微软称此功能为Bing企业主页,微软将其描述为“您喜欢的相同B...

Nvidia GeForce RTX 3080经过测试:您需要了解的关键知识

GeForce RTX 3080是一个怪物。英伟达承诺,安培GPU驱动的RTX 30系列GPU将是公司有史以来“最伟大的一代飞跃”,这一点并不夸张。这款售价699美元的GeForce RTX 3080...