COMSOL Multiphysics を使用した逆問題の解決による磁化ターゲットの融合の進歩

General Fusion の磁化ターゲット核融合アプローチには、球状のトカマク プラズマを圧縮して核融合条件を達成することが含まれます。このプレゼンテーションでは、2025 年 2 月から運用されている LM26 核融合デモンストレーションで COMSOL Multiphysics® ソフトウェアがどのように使用されたかについて詳しく説明します。当初、COMSOL® は、小規模なリチウム リングおよびシリンダーの磁気機械圧縮をモデル化するために使用されました。非線形固体力学、磁場、熱伝達モジュールを結合したこれらの 2D 軸対称モデルは、これらの実験による高速画像とレーザー診断に対して検証されました。検証されたモデルは、LM26 コンプレッサーの設計と動作条件を定義するのに役立ちました。

中心的な課題は、プラズマ平衡特性とリチウム ライナー モデルのパラメーターを圧縮ショット中に調整する必要があることです。一部の材料試験はリチウムサンプルに対して引張および圧縮で実施されましたが、調査範囲は LM26 のすべての実験条件をカバーするには不十分でした。これを克服するために、ベイジアン推論再構成プロセスを使用して逆問題を解決しました。このプロセスは、COMSOL Multiphysics モデルのパラメトリック スイープを使用して、リチウム ライナーの圧縮シーケンスを再作成することから始まりました。このモデルは、LM26 での実験的な構造化光再構成 (SLR) および光子ドップラー流速測定 (PDV) 測定によって制約されました。この方法により、General Fusion は内部の Grad-Shafranov 磁気流体力学 (MHD) ソルバーに正確な磁束境界条件を提供できるようになりました。次に、MHD ソルバーを使用してプラズマ平衡を再構築し、温度の計算に必要なプラズマ密度プロファイルを決定しました。 General Fusion は LM26 のプラズマ温度を 1 keV に到達させ、将来の目標は 10 keV にすることを目指しているため、この研究は非常に重要です。

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