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Concept
Miroir magnétique
Résumé
vignette| Diagramme simplifié d'une machine à miroir magnétique montrant le mouvement d'une particule chargée. Les anneaux au centre étendent le volume de confinement horizontalement, mais ne sont pas strictement nécessaires et n'apparaissent pas dans de nombreuses machines à miroirs magnétiques.
Un miroir magnétique, connu également sous le nom de piège magnétique ou parfois de pyrotron aux États-Unis, est un type de dispositif de fusion nucléaire à confinement magnétique utilisé dans certains réacteurs à fusion pour piéger le plasma à haute température à l'aide de champs magnétiques. Le miroir a été l'une des premières approches importantes pour produire de l'énergie par fusion nucléaire, aux côtés des machines stellarator et de celles à confinement par pincement (z-pinch).
Dans un miroir magnétique classique, une configuration d'électroaimants est utilisée pour créer une zone avec une densité croissante de lignes de champ magnétique aux deux extrémités d'un volume de confinement. Les particules qui s'approchent d'une extrémité sont soumises à une force de plus en plus importante, qui finit par leur faire rebrousser chemin et à les renvoyer dans la zone de confinement. Cet effet miroir ne se produit que pour les particules dont la vitesse et l'angle d'approche se situe dans des plages limitées. Les particules se trouvant en dehors de ces limites s'échappent de la zone de confinement, ce qui constitue des fuites intrinsèques au miroir.
Une analyse des premiers dispositifs de fusion par Edward Teller avait montré que les premières conceptions de miroir étaient intrinsèquement instables. En 1960, des chercheurs soviétiques ont introduit une nouvelle configuration, le « minimum-B », pour résoudre le problème d'instabilité. Ce dernier a lui-même ensuite été modifiée par des chercheurs britanniques en un dispositif du nom de « bobine de base-ball », car il ressemblait à une balle de base-ball, puis par les États-Unis avec leur machine dite à « aimant yin-yang ».
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