Магнитная система Советский патент 1984 года по МПК H05H1/10 

Изобретение относится к области техники получения сильных импульсных магнитных полей и может быть использовано при создании тороидальных магнитных систем термоядерных установок

Известна магнитная система для получения сильных импульсных тороидальных магнитных полей, содержащая систему одновитковых катушек,, расположенных на поверхности тора 1 .

Недостатком этого устройства является ограничение величины индукции магнитного поля механической прочностью витков и силового бандажа вследствие больших механических напряжений,возникающих на внутреннем обводе тора.

Наиболее близким техническим решением является магнитная система, содержащая соленоид, расположенный в разгружающем электромагнитном экране. В этом устройстве силы, действющие на внутреннюю поверхность соленоида, частично компенсируются силами со стороны магнитного поля между соленоидом и электромагнитным экраном. При этом форма экрана выбираетс так, чтобы скомпенсировать разрывающие усилия на обмотки соленоида 2.

Однако эту систему нельзя использовать для созданиятороидальньгх магнитных полей большой напряженно ти, необходимых длясоздания магнитных систем термоядерных установок

Цель изобретения - расширение области применения магнитной системы за счет формирования тороидального магнитного поля.

Цель достигается тем, что в магнитной системе, содержащей соленоид, заключенный в электромагнитный экран соленоид выполнен в виде многозаходной ленточной спирали, намотанной по тороидальной поверхности-.

На чертеже изображено предла1 аемо устройство.

Соленоид 1 расположен внутри элекромагнитного экрана 2j удерживаемого силовым бандажей 3.

Тороидальный соленоид 1 Вопюпнен виде многозаходной одисслойной лентоной спирали с большим радиусом RQ малым радиусом из ленты толщиной Л Радиус электромагнитного экрана 2 зависит от угла 9.

Устройство работает в импульсном режиме, когда глубина скин-слоя тока меньше толщины экрана 2 и ленты соленоида 1 ,

Выбором формы экрана достигается уравновешивание магнитных давлений на соленоид со стороны внешней и внутренней поверхностей, что значительно ослабляет требования к силовому бандажу. Уменьшение силы на банлаже объясняется натяжением силовых линий магнитного поля, сжимающих тороид по малому радиусу.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании тока через обмотку соленоида наряду с тороидальным магнитным полем из-за наклона витков обмотки к оси соленоида возникае полоидальное магнитное поле, существующее вне внутренней области тора. Подбором закона навивки соленоида и формы экрана добиваются возможно большей компенсации кондеромоторных сил, действующих на обмотку. Силы,, действующие на экран со стороны полоидального магнитного поля, компенсируются силовым бандажом.

Использование предложенного устройства позволит уменьшить геометрические .размеры магнитных систем термоядерных установок типа Токамак,

МАГНИТНАЯ СИСТЕМА, содержащая соленоид, заключенньй в электро.магнитный экран, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования тороидального магнитного поля, соленоид выполнен в виде многозаходной однослойной ленточной спирали, намотанной на тороидальной поверхности.