带有标记诊断系统的 GDL 方案
GDL设施与其他三个开放式陷阱——KOT(紧凑型轴对称环面)、GOL-NB(波纹陷阱-中性束)和SMOLA(螺旋磁性开放式陷阱)共同构成了INP SB RAS独特的研究综合体“长开放式陷阱”(LOT)的一部分。目前，这些设施正在测试用于创建新一代GDML(气体动态多镜阱)装置的技术，这是俄罗斯科学院西伯利亚物理研究所等离子体物理学的一个重大项目。GDML旨在演示设计基于开放式磁阱的紧凑、经济且环保的热核反应堆的可能性。
俄罗斯科学院西伯利亚原子能研究所实验室负责人、物理和数学科学候选人埃琳娜·索尔达特金娜表示，无论是封闭式(托卡马克、仿星器)还是开放式磁系统，磁阱的等离子体损失都是未来热核反应堆能源效率的关键问题。她指出，在开放式陷阱发展初期，曾有很多关于纵向损失不可避免的抱怨，但随着时间的推移，人们发现通过特定方式排列电势可以显著减少纵向损耗。然而，能量平衡问题始终是研究的重点。
为了评估燃气轮机装置的能源效率并高精度地测量能量损失的数量和位置，专家们创建了现代化的诊断系统。索尔达特金娜补充道，早在90年代GDL推出时，同事们就设定了这项任务，但现在他们已经完全更新了诊断设备，以便与现代等离子体参数相对应。
2024年，研究团队成功巩固了GDL的能源平衡，考虑了由于等离子体通过陷阱塞泄漏而造成的能量损失、由于等离子体离子在残余气体上的再充电(横向损失)、由于原子能量辐射而造成的能量损失以及由于等离子体外层与径向电极的接触而造成的能量损失。总体而言，等离子体中捕获的约80%的能量是在这些能量损失通道中测量的，虽然还未达到100%，但已经是一个很好的结果。
索尔达特金娜指出，对于研究人员来说，最重要的是研究横向损耗通道，因为在引入新的诊断方法之前，他们还不知道该区域损失了多少能量。当等离子体在残留气体上重新充电时，它会在磁场中损失能量，这个过程称为横向损失。为了测量这种寄生效应，他们创建了一个基于热释电材料的新诊断系统，结果发现在这个通道中损失了高达40%的能量。
现在，俄罗斯物理学家的任务是了解如何最大限度地减少GDT设施中等离子体的横向损耗通道，并利用这种消失的能量来加热等离子体。索尔达特金娜解释说，他们的实验室已经开发出一种马歇尔枪的原型，它不是用冷气体来供给等离子体，而是用冷等离子体。他们计划通过这种方式强烈抑制横向损耗通道，将这40%的能量留在等离子体内。
这项工作是在国家任务FWGM-2025-0041“开发轴对称开放式陷阱中等离子体约束方法”框架内开展的。未来，随着研究的深入和技术的不断发展，我们有理由相信，基于开放式磁阱的热核反应堆将更加接近现实。
