Inyección de haz neutro

La inyección de haz neutro (en inglés NBI) es un método utilizado para calentar plasma dentro de un dispositivo de fusión que consiste en un haz de partículas neutras de alta energía que pueden entrar en el campo magnético de confinamiento. Cuando estas partículas neutras son ionizadas por colisión con las partículas de plasma, se mantienen en el plasma por el campo magnético confinante y pueden transferir la mayor parte de su energía por colisiones adicionales con el plasma. Por inyección tangencial en el toro, los haces neutros proporcionan también impulso al plasma y la impulsión de la corriente, una característica esencial para los pulsos largos de plasmas ardientes. La inyección de haz neutro es una técnica flexible y fiable, que ha sido el sistema de calefacción principal en una gran variedad de dispositivos de fusión. Hasta la fecha, todos los sistemas NBI estaban basados en haces de iones precursores positivos. En la década de los noventa ha habido un impresionante progreso en las fuentes de iones negativos y aceleradores con la construcción de sistemas NBI basados en iones negativos de varios megavatios en LHD (H0, 180 keV) y JT-60U (D0, 500 keV). El NBI diseñado para ITER es un desafío sustancial^[1]​ (D0, 1MeV, 40A) y se está construyendo un prototipo para optimizar su rendimiento en vista de las futuras operaciones de ITER. Otras formas de calentar el plasma para la fusión nuclear incluyen calentamiento de RF, calentamiento por resonancia de ciclotrón de electrones (ECRH) y calentamiento de resonancia de ciclotrones iónicos (ICRH).

Esto se hace típicamente por:

En la actualidad, todos los experimentos de fusión principales utilizan NBI. Los inyectores basados en iones positivos tradicionales (P-NBI) se instalan por ejemplo en el JET, o en ASDEX-U. Para permitir la deposición de energía en el centro del plasma quemado en dispositivos más grandes, se requiere una energía de haz neutro superior.^[2]​ Los sistemas de alta energía (> 100keV) requieren el uso de tecnología de iones negativos (N-NBI).