在稱為托卡馬克的設施內部產生聚變反應的一個障礙是，在等離子體中產生有助于產生約束磁場的電流以脈沖形式發(fā)生。沿著托卡馬克中心的電磁體產生的這種脈沖將使聚變能的穩(wěn)態(tài)產生變得難以實現(xiàn)。為了解決該問題，物理學家開發(fā)了一種稱為瞬態(tài)同軸螺旋注入(CHI)的技術來產生未脈沖的電流。

現(xiàn)在，美國能源部(DOE)普林斯頓等離子體物理實驗室(PPPL)的物理學家法蒂瑪·埃布拉希米(Fatima Ebrahimi)使用高分辨率計算機模擬來研究該技術的實用性。仿真表明，CHI可以在比今天更大，更強大的托卡馬克中連續(xù)產生電流，以產生穩(wěn)定的聚變等離子體。

“穩(wěn)定是在托卡馬克任何電流驅動系統(tǒng)的最重要的方面，”埃布拉希米，一紙報告在結論中撰文稱等離子體物理學。“如果等離子體穩(wěn)定，則可以擁有更大的電流和更多的聚變，并使其隨著時間的流逝而持續(xù)下去。”

聚變是驅動太陽和恒星的力量，它融合了以等離子體形式存在的輕元素，等離子體是由自由電子和原子核組成的熱的帶電狀態(tài)，會產生大量的能量。科學家們正在尋求在地球上復制核聚變，以獲取幾乎不竭的電力供應。

CHI技術取代了稱為螺線管的電磁體，該螺線管在當今的托卡馬克中感應出電流。CHI通過自發(fā)地向等離子體中產生磁泡或等離子體來產生臨界電流。新的高分辨率模擬證實，在未來的托卡馬克中，沿等離子體行進的等離子體會產生電流，從而產生約束場。模擬進一步表明，即使受到三維不穩(wěn)定性的影響，等離子體仍將保持完整。

將來，Ebrahimi計劃模擬CHI啟動，同時包括更多有關等離子體的物理知識，這將為進一步優(yōu)化工藝并推斷出下一步設備提供見識。她說：“這有點困難，但是現(xiàn)在的新聞是，這些模擬表明，CHI是一種可靠的電流驅動技術，隨著它們開始吸收更強的磁場，可以在世界各地的聚變設施中使用。 ”