Axiální hrdla stroje (nebo také nazývané Z-pinch ) představují jednu z vyšetřovaných metod setrvačné izolace pro kontrolu jaderné fúze .
Malá palivová kapsle je umístěna ve středu klece vyrobené z wolframových nebo hliníkových drátů mikrometrického průměru (v angličtině válcová drátěná soustava ). Používá se také tryska, která umožňuje generovat válcovitý tok argonu ( plyny ). Během silného elektrického výboje se tyto dráty nebo plynová láhev transformují působením tepla na plazmu, která vede proud.
Tyto Lorentzovy síly způsobují zúžení plazmy na jeho osy z (odtud název Z-pinch ). Náhlé zvýšení tlaku v plazmě pak generuje silné X záření, které zase komprimuje kapsli obsahující směs, která má být roztavena.
Axiální fúzní zařízení se skládá z malé kapsle o velikosti pepře, vyrobené z deuteria a tritiového paliva . Tato kapsle je umístěna uprostřed válcovité sítě tvořené wolframovými dráty (přibližně 400), kterými bude procházet proudový puls.
Celé toto zařízení je samo o sobě ve středu dutiny, což umožňuje zachycovat rentgenové záření .
Kovovými dráty se přenáší proudový puls 20 milionů ampér s dobou trvání 100 nanosekund. Velké množství energie a vyrobené teplo „odpařuje“ dráty nebo plynovou láhev, která je transformuje na plazmu . Magnetické pole vytvářené proudem prudce stlačuje různé jednotlivé dráty do plazmové trubice ve středu sítě.
S nárůstem intenzity proudu během pulzu magnetické pole poté náhle stlačí plazmovou trubici. Během této komprese, která dosáhla mezní fáze zvané stagnace , se plazma náhle zastaví a přeměna kinetické energie elektronů a iontů plazmy uvolní velmi velké množství nízkoenergetických X nebo UV paprsků. Ve formě blízké záření černého tělesa řádově keV.
Takto uvolněné rentgenové paprsky s vyzařovaným proudem až 290 terawattů stlačí a zahřejí palivovou kapsli a spustí reakce jaderné fúze .
Aby bylo možné v dostatečně krátkém čase získat a uvolnit enormní množství energie potřebné pro provoz stroje Z-pinch, je nutné energii předem uložit. Toto skladování se provádí pomocí „bazénů“ naplněných vodou, které fungují jako kondenzátory. Takto uložená energie může být uvolněna ve velmi krátké době v pulzním režimu s extrémně krátkou dobou kratší než 10 nanosekund .
Blesku bod , který umožňuje dostatečně vysoký počet atomových fúzí, které mají být získány, a uvolnit více energie, než je nezbytné pro provoz stroje, nebylo dosud dosaženo. Cílem pro příštích několik let je zvýšit intenzitu elektrického proudu z 20 na 60 milionů ampér.
Toto zvýšení však není bez problémů, protože rentgenové paprsky, které stlačují palivo, také vyvíjejí kolosální tlak na stěnu dutiny obsahující zařízení.
Při 60 milionech zesilovačů a při výkonu 150 terawattů by byl tento tlak řádově 150 až 500 gigapascalů.