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[涨姿势] 通过这种壮观的模拟，在核聚变反应堆内飞行

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 14:34:46 浏览：13 分类：涨姿势

通过这种壮观的模拟，在核聚变反应堆内飞行

令人难以置信的 3D 可视化可以显示托卡马克内部到底发生了什么。

[涨姿势] 通过这种壮观的模拟，在核聚变反应堆内飞行

模拟的快照。

图片来源：© 2024 EPFL/实验博物馆学实验室 (EM+) (CC BY-SA 4.0)

研究人员已经能够将聚变反应堆的模拟和观测数据转化为令人难以置信的 3D 模拟。它提供了飞过等离子体的景象，并深入了解反应堆在如此极端温度下的行为。

该模型反应堆是 EPFL 可变配置托卡马克 (TCV) 的忠实再现。托卡马克是一个环形反应堆。温度超过一亿度的等离子体流过其中并发生聚变。洛桑联邦理工学院实验博物馆学实验室 (EM+) 的团队重建了这台已有 30 年历史的机器，为我们提供了一种独特的内部观察方式。

EM+ 的计算机科学家 Samy Mannane 在一份报告中表示：“我们使用机器人对反应堆内部进行超高精度扫描，然后将其编译生成 3D 模型，将其组件精确复制到纹理。”陈述。 “我们甚至能够捕捉到反应堆壁内衬石墨瓦的磨损情况，这些石墨瓦在 TCV 测试运行期间会承受极高的温度。 ”

飞过聚变反应堆对每个人来说都很酷，但科学家可以利用它来实际学习如何改进设计并使反应更加高效。该模拟提供了数千个粒子的位置及其影响，每秒移动约 60 次。总共有五台计算机和 10 个 GPU 的特殊计算设置提供了这种令人难以置信的可视化效果。  

“得益于信息图表技术的进步，我们能够构建我们的系统，”EM+ 负责人 Sarah Kenderdine 教授解释道。 “即使在五年前，这也是不可能的。 ”

可视化显示参与反应的粒子。电子为红色；质子呈绿色；蓝线表示磁场。它们旋转并相互作用，就像在实际的托卡马克中一样。

“可视化过程背后的物理原理极其复杂，”瑞士等离子体中心主任 Paolo Ricci 补充道。 “托卡马克有许多不同的运动部件：具有异质行为的粒子、磁场、加热等离子体的波、从外部注入的粒子、气体等等。即使是物理学家也很难理清所有问题。 EM+ 开发的可视化将模拟程序的标准输出（基本上是数字表格）与实验室用来创建视频游戏般氛围的实时可视化技术相结合。 ”

可视化不仅仅是一个漂亮的视频。它是准确的、连贯的、并且是现实的。

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