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Measurements of fusion yield on the Centrifugal Mirror Fusion Experiment

J.L. Ball, S. Mackie, J.G. van de Lindt, W. Morrissey, A. Perevalov, Z.D. Short, N.R. Schwartz, T. Koeth, B.L. Beaudoin, C.A. Romero-Talamás2026年1月Nuclear FusionIF 3出版社

The Centrifugal Mirror Fusion Experiment (CMFX) at the University of Maryland, College Park is a rotating mirror device that utilizes a central cathode to generate a radial electric field which induces a strongly sheared azimuthal E × B flow to improve plasma confinement and stability. The fusion yield of CMFX plasmas is assessed by diagnosis of neutron emission for the first time. The total neutron yield is measured with two xylene (EJ-301) and deuterated-xylene (EJ-301D) liquid scintillator detectors absolutely calibrated with an in silico method. A larger xylene scintillator was cross-calibrated and used to measure the time dynamics of the fusion rate under various experimental conditions. A permanently installed 3He gas tube detector was independently calibrated with a Cf-252 neutron source to make total yield measurements and provide an independent validation of the scintillator calibration. An interpretive modeling framework was developed using the 0D code MCTrans++ (Schwartz et al 2024 J. Plasma Phys.90 905900217) to infer undiagnosed plasma parameters such as density, temperature, and confinement time. A peak neutron emission rate of was measured (neglecting modeling uncertainties), with an inferred triple product of keV s from 0D modeling.

日本語訳

メリーランド大学カレッジパーク校の遠心ミラー核融合実験装置(CMFX)は、中央陰極を利用して半径方向電場を生成し、強いシアを伴う方位角方向のE×Bフローを誘起してプラズマの閉じ込めと安定性を向上させる回転ミラー装置である。CMFXプラズマの核融合収量は、初めて中性子放出の診断によって評価される。全中性子収量は、インシリコ法で絶対較正された2つのキシレン(EJ-301)および重水素化キシレン(EJ-301D)液体シンチレータ検出器を用いて測定される。より大型のキシレンシンチレータは相互較正され、さまざまな実験条件下での核融合率の時間変化を測定するために使用された。常設された3Heガス管検出器は、Cf-252中性子源を用いて独立に較正され、全収量測定を行うとともに、シンチレータ較正の独立した検証を提供した。未診断のプラズマパラメータ(密度、温度、閉じ込め時間など)を推定するために、0DコードMCTrans++(Schwartz et al 2024 J. Plasma Phys.90 905900217)を用いた解釈的モデリングフレームワークが開発された。ピーク中性子放出率は と測定され(モデリングの不確かさは無視)、0Dモデリングから keV s の三重積が推定された。

AIによる論文要約

遠心力ミラーフュージョン実験における核融合収量の測定
JA核融合エネルギーやプラズマ診断に興味のある学生、特に非トカマク型閉じ込め方式を学びたい方に最適です。#核融合 #プラズマ物理 #中性子診断 #ミラー閉じ込め #CMFX
LLM向け: {"Title": "Measurements of fusion yield on the Centrifugal Mirror Fusion Experim…

メリーランド大学カレッジパーク校の遠心力ミラー装置CMFXは、中心カソードで放射状電場を生成し、プラズマ閉じ込めと安定性を向上させる強いシア流を誘導します。本研究では初めて中性子放出を測定し、核融合収量を評価しました。2種類の液体シンチレータ検出器(キシレンと重水素化キシレン)を計算機較正し、3Heガス管検出器をCf-252で独立較正しました。0次元コードMCTrans++を用いてプラズマパラメータ(密度、温度、閉じ込め時間)を推定。ピーク中性子放出率と三重積を計測しました。

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