Der Tokamak

Ein Tokamak benötigt zum Aufbau des Magnetkäfigs drei sich überlagernde Magnetfelder: erstens ein ringförmiges Feld, das durch ebene äußere Spulen erzeugt wird, und zweitens das Feld eines im Plasma fließenden Stroms. Es wird durch die Transformatorspule im Zentrum der Anlage erzeugt. In dem kombinierten Feld laufen die Feldlinien dann schraubenförmig um. So wird die zum Einschluss des Plasmas nötige Verdrillung der Feldlinien und der Aufbau magnetischer Flächen erreicht. Ein drittes, vertikales Feld – erzeugt durch die Vertikalfeldspulen – fixiert die Lage des Stromes im Plasma.

Der Plasmastrom wird normalerweise durch eine Transformatorspule induziert. Daher arbeitet ein Tokamak nicht kontinuierlich, sondern gepulst: In einem Transformator kann nur für eine beschränkte Zeit ein ansteigender Strom in der Primärwicklung erzeugt und damit ein Strom im Plasma getrieben werden. Danach muss der Transformator "entladen" und der Strom von neuem hochgefahren werden.

Um in einem späteren Tokamakkraftwerk Dauerbetrieb zu erreichen, werden Methoden untersucht, den Strom kontinuierlich – zum Beispiel durch Hochfrequenzwellen – zu erzeugen.