Balletto al micrometro a 100 milioni di °C: i motori passo a passo portano il cuore del sole artificiale

Guardiani a livello micronico del sole artificiale
In una sala sperimentale di 10 metri di profondità sull'isola della scienza di Hefei, otto motori passo a passo regolano le piastre bersaglio di tungsteno-rame con una precisione di 0,012 mm.Questi deviatori a motore resistono a 6 MW/m2 di flusso di calore equivalente a riscaldare un cono nasale dello shuttle spaziale fino a incandescenza mantenendo 0.03 mm di precisione di posizionamento.

La soglia di sopravvivenza del distruttore
Negli esperimenti di fusione, la distanza tra il deviatore-obiettivo e il plasma determina l'integrità del dispositivo.

• Errori di posizionamento > 0,1 mm di picco di flusso di calore a 8,7 MW/m2

• 5 secondi di sovraccarico fanno sciogliere 30 milioni di yen di moduli di tungsteno e rame
  I calcoli IPCAS mostrano: una deviazione angolare di 0,01° peggiora la distribuzione del calore del 47%.

Controllo di precisione in tre estremi

1. Materiali resistenti alle radiazioni
   Le caratteristiche dei sistemi di propulsione:

   • Isolatori di zirconia stabilizzati con ittria (resistenti ai raggi Gy-γ di 109

   • Vetture a piombo in bronzo di berilio (< 0,001% gonfiore da neutroni)

   • Cuscinetti rivestiti di diamanti (μ=0,08 a vuoto 10−6 Pa)

2. Risposta termica di millisecondi
   Durante gli avvisi di interruzione del plasma:

   • campionamento dei sensori di temperatura ogni 10 ms

   • I passo-passo ritirano i bersagli a 500 passi/sec.

   • Materiali a cambiamento di fase assorbono 3,2 MJ/m3 di scosse termiche
     Durante una rottura del luglio 2024, la temperatura massima è scesa da 3271 ° C a 1895 ° C.

3. Immunità al campo magnetico
   In due campi di Tesla:

   • Gli encoder a fibra ottica sostituiscono i sensori magnetici

   • Motori triplo ridondanti eliminano il guasto a un solo punto

   • Amortizzatori a corrente di vortice sopprimono le onde di coppia (< 0,15 N·m)

Piemonte segnati dai dati
Dati di scarico per il 120.000esimo EAST

Dal laboratorio al cosmo
Questa tecnologia consente:

• I principali motori di deviazione dell'ITER (precisione 0,025 mm, fornito dalla Cina)

• Fusione del suolo lunare Chang'e-7 (controllo a 1600°C nel vuoto)

• Gestione termica di Mars RTG (±0,3°C a -130°C)

E' stato premiato con il "Outstanding Engineering Award" del 2024 alla Fusion Energy Conference.Motori passo-passo immersi nell'elio liquido assicurano l'alba dell'energia ultima dell'umanità attraverso la perseveranza a livello micronico.