Techniklexikon

magnetohydrodynamisches Gleichgewicht

MHD-Gleichgewicht, Grundvoraussetzung für den magnetischen Plasmaeinschluss. MHD-Gleichgewichte im engeren Sinne erhält man als statische Lösungen der Gleichungen der Magnetohydrodynamik, d.h. wenn alle partiellen Zeitableitungen und die Geschwindigkeit Null gesetzt werden. Eine allgemeinere Klasse von MHD-Gleichgewichten erhält man, wenn man endliche Geschwindigkeiten und damit Konvektion zulässt. MHD-Gleichgewichte in endlichen Raumbereichen sind nur in toroidaler Geometrie möglich mit einem Magnetfeld, das aus ineinandergeschachtelten magnetischen Flächen besteht. Ein grosser Anteil des Magnetfeldes muss ausserdem durch externe Spulen erzeugt werden, damit der magnetische Druck (Druck) den Plasmadruck kompensieren kann. Einige der MHD-Gleichgewichte, wie z.B. der toroidale »z-Pinch« oder das »M-S-Gleichgewicht«, sind nur von akademischem Interesse, da sie der weitergehenden Bedingung der magnetohydrodynamischen Stabilität nicht genügen. Im Tokamak und im Stellarator sind dagegen stabile Gleichgewichte möglich, die es erlauben, ein Plasma über längere Zeit magnetisch einzuschliessen.