Лимитер токамака Советский патент 1983 года по МПК G21B1/00 

Изобретение относится к i-exHUKo, свя аанной с физикой плазмы и проблемой управляемого ядерного синтеза, н применяется в качестве не оплавляемого лими« гера (диафрагмы) токамака, позволяющего 5 исключить пост пление в плазму примесей, вслецсТБие процессов оплавления и испа рения приповерхностного слоя лимитера при взаимоцействии с плазмой.

Известны напоцвижные циафрагмыЮ

токамака, изготовленные из тугоплавко-. го металла (вольфрама, молибцена, тантала и т.п.) или сплава (вольфрам-молиб цен, вольфрам-рений). Совместно с такими диафрагмами, выполненными в вице мае- 15 сивных кольцевых секций и расположен ными коаксиально внутренней поверхнос ти разряцной камеры, цополнительно монтируются огцельные секции из графита или стали, пе мещае у ые при необхоаи - 20 мости в прецелах 5-10 см от импульса к импульсу без нарушения ваХуума ij .

Данные диафрагмы (лимитеры) активно взаимоаействуют с плазмой и поэтому поавержены распылению и оплавлению. 25 Эти процессы, протекающие в условиях вакуума, приводят к поступлению в плазму мкогозаряднык примесных ионов, в резуль тате чего увеличивается мощность излучения, приводящая к охлаждению плазмы. 30

В случае статических (неподвижных во Время импульса) циафрагм (лимитеров) эти крайне вредные для нагрева и термоизоляции плазмы прхэцессы неизбежны. При этом, а;ли эффект распыления35 можно ут/зеньшить путем применения матери ала с малым значением коэффициента распыления, то эффект оплавления приповерхностного слоя статического лимитетра неустраним. При большой величине плотно-40 сти потока мощности, поступающего на лимитер, происходит настолько быстрый нагрев до температуры плавления и испа-. рения тонкого приповерхностного слоя материала, что полностью утрачивают 45 смысл трациционные (с протоком тепло. носи1еля в объеме тела) охлаждающие , устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является лимитер токамака с движущейся 50 приемной повердаюстью, снабженный при- водом для ее непрерывного перемещения относительно плазмы, приемная поверхность которого выполнена в вице диска. При вращении диск взаимодейству 55 от с плазмой своей плоской кромкой 2

Недостатком известного устройства, созоаюшим тр дности на пути его практи 1еского использования, является то, что во избежание оплевления нвобхск-,цыа боп1ьшая скорость вращения диска, однако при увел1гчении скорости вращения воззастает частота .зсеквйствия плазмы на одни и те же участки пове°рхности кромки циска, В результате этого тонкий приповерхностный слой р цветс: цо температуры плавления за время, гораздо меньшее плительност::: импульса токамака. Чтобы иск/пс-чкть гигс-цесс оплавления, необходимо увеличить ануму окружности диска, т.е. его цкаметр. Простой f)ac4eT показывает, что цаже при не очень высоких параметрах плазмы, достигнутых на цейств тоших сегодня токамаках., диаметр такого диска ц.онжеа достигать вел1гчинь - 8 м. Кроме того, вращающейся диафрагме прису ла кривиз на; с т зроипальным плазменным гнуром сопрягается выпуклая кромка круга (диска), в то время как форма сопряга-. омой кромки должна быть вогнутой или прямой.

Цель изобретения - уменьшение габа ритов устройства путем увеличения его теплоаккумулируюшей способности при одновременном уменьшении загрязнения плазмы.

Указанная цель достигается тем, что

в лимите;ps токамака с авижущейся приемно поверхностью, снабженном приводом пля е непрэрьшного перемещения относительно плазмы, приемная поверхкость выполняется в виде кольцевой ленты, натянутой между опорами.

Приемная поверхность пнмитера может быть выполнена также в вице многозвенн цепи, например, похожей на гусеницу трактора,, в которой сами звенья ЕЛШОЛНЯЮТ роль лимитера, или в вице многорядной це пи Галля со звеньями, несущими на себе лимитернь5е пластины. В этом случае . можно использовать различные конструкционные материаль для звеньев цепи и лимитерных пластин, например титан или его сплавы,

На чертеже схематически показана констр кция предлагаемого лимитера, выполненная на основе металлической ленты.

Л)еталл1гческая пен та состоит из веду1дего катка 1, вспомогательных кат ков 2, ведомого катка 3, зоны 4 контакт с плазмой металлической ленты 5. Пунктиром показана граница ггюны зааимоцей- ствия лимитера с плаэг-.ой для спучая, когда цллша дуги, на которой происхоцит

1. ЛИМИТЕР ТОКАМАКА с движущейся приемной поверхностью, снабженный приводом для ее непрерывного перемещения относительно плазмы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства путам увеличения его твплоаккумулирующей способности при одновременном зтугеньше- НИИ загрязнения плазмы, приемная поверххюсть лимитера выполнена в виде кольцевой ленты, натянутой между опорами. 2. Лимитер по п. 1,отличаю-щ и и с я тем, что кольцевая лента вьтолнена многозвенной. г SS Л