在热等离子体融合中将声音与噪声分开

在寻求丰富的清洁能源的过程中，全球的科学家都在寻求聚变能，氢的同位素结合在一起形成一个更大的粒子，氦，并在此过程中释放出大量的能量。然而，要使聚变发电厂发挥作用，科学家必须找到一种方法来触发从低到高的限制转变，或简称为“LH转换”。在LH转变之后，等离子体温度和密度增加，产生更多功率。

科学家观察到LH过渡总是与血浆的纬向流动有关。理论上，等离子体中的纬向流动包括具有接近零频率的静止流动和以更高频率振荡的称为测地声学模式(GAM)的振动，其是等离子体的全局声波。合肥工业大学的研究人员首次在反应堆内同时在两个不同点检测到GAM。这个新的实验装置将是一个有用的诊断工具，用于研究纬向流的物理特性及其在LH过渡中的作用。研究人员在AIP出版社发表的一篇发表于等离子体物理学的新论文中报告了这些发现。

区域流动发生在任何有湍流的地方，例如融合装置内部或行星大气中。“自然界最着名的纬向流动可能是着名的木星带和区域，这使得木星看起来像一个色彩缤纷的多层蛋糕，”该报的作者阿迪·刘说。在聚变等离子体中，纬向流动对于调节反应器内的湍流和颗粒传输是至关重要的。“随着诊断技术的逐步完善，聚变等离子体中的纬向流动已成为过去二十年的研究热点，”刘说。

在这些实验中，研究人员使用了中国合肥的磁聚变能反应堆实验先进超导托卡马克(EAST)。他们在EAST的不同侧安装了两个多普勒反射计，可以高精度地检测湍流和等离子体密度的波动。检测到的GAM的间距为F，中间C以上五个八度。

以前，Max Plank等离子体物理研究所的聚变研究设备ASDEX-U的研究人员使用类似的系统来检测GAM，但是他们在一个位置测量了等离子体，这使得设置容易受到干扰。“这个缺点是使用两套多普勒反射计的主要动机，”刘说。“我们可以通过比较两个位置的测量来'净化'GAM信息。”

在两点进行的测量并不完全一致，表明每个反射计也从非区域流中获取信息。“完全有必要从多点测量中提取准确的纬向流信息，”刘说。使用这两种测量值，他们可以清楚地表明GAM与环境湍流相互作用。展望未来，研究人员将进一步研究纬向流动在EAST内的湍流和湍流输运中的作用。