Устройство для магнитного удержания плазмы Советский патент 1988 года по МПК G21B1/00 

оо Изобретение относится к устройст вам, используемьм для исследований в области физики плазмы в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза Известно устройство для магнитно го удержания плазмы в тороидальной магнитной системе с пространственно осью, содержащее магнитный соленоид состоящий из катушек, центры которых лежат на плоской кривой, и проводни совпадающий с этой кривой. Недостатком этого устройства является неэффективность использования объема магнитного поля, т.к. занимает лишь малую часть соленоида. Наиболее близким техническим ре щением является устройство для магнитного удержания плазмы, содержащее магнитный соленоид из круглых катушек, центры которых лежат на винтово линии, обвивающей тор, и систему ста билизации. Недостатком такого устройства является наличие механически опрокидывающих моментов, действующих на катушки соленоида, создающего основное продольное магнитное поле. Пр чиной опрокидьтающих моментов явля- ется притяжение между соседними кату ками, в результате чего соленоид стр мится приобрести по возможности мини мальную длину. Целью изобретения является упроще ние и удешевление конструкции. Цель достигается тем, что в устройстве для магнитного удержания плазмы, содержащее магнитный соленоид из круглых катушек, расположенных таким образом, что их центры лежат на винтовой геодезической ли.НИИ, савершающей щесть обходов вокруг тора с тороидальностью r/R 0,3, где г - малый, а R большой радиусы тора, при этом катуш ки расположены через равные промежутки и их оси совпадают с геодезической линией, На фиг, 1 изображено поперечное сечение устройстваi на фиг, 2 - вид сверху. Плазма 1 в камере 2 удерживается постоянным магнитным полем, создаваемым электромагнитной системой, представляющей собой соленоид продольного поля, состоящий из катушек 3, центры которых расположены на геодезической линии 4 на торе через равные промежутки по ее длине, и систему стабилизации, состоящую из продольных токовых шин, расположенных относительно геодезической линии таким образом, что в различных поперечных к ней сечениях каждая шина лежит на окружности под одинаковым углом нормально к оси. Так ось соленоида является гео дезической, т,к, кратчайшей линией, тенденция соленоида к сокрар;ению приводит лишь к давлению на опору в направлении по нормали к геодезической, но не создает опрокидывающего момента. При выборе тороидальности 0,3 при шести обходах вокруг тора плазменный шнур смещается относительно вакуумной магнитной оси лишь в направлении нормали к последней, что дает возможность расположить токовые шины, стабилизирующие положение шнура, симметрично относительно нормали к геодезической и под одинаковым углом к нормали в любом сечении, Таким образом, изобретение позволяет устранить опрокидывающие моменты, действующие на катушки соленоида и тем упростить их конструкцию и крепление, во-вторых, устранить смещение плазмы по бинормали и тем самым упростить схему размещения дополнительных стабилизирующих продольных проводников с током, которые в. этом случае должны выполнять лишь задачу компенсации смещения плазмы по нормали к оси соленоида. По сравнению с известными данное устройство позволяет получить большее значение параметра р 81Гр/В у 20% , вместо нескольких процентов, т,ее более эффективно использовать объем магнитного поля и избежать неустой- чивостей плазмы, обусловленных продольным током, необходимым для поддержания ее равновесия в токамаке.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГО УДЕРЖАНИЯ ПЛАЗМЫ, содержащее магнитный соленоид из круглых катушек, центры которых лежат на винтовой линии, обвивающей тор круглого сечеотличающееся тем, ния, с целью упрощения и удешевлечто. ния конструкции, катушки расположены таким образом, что их центры лежат на винтовой геодезической линии совершающей шесть обходов вокруг тора с тороидальностью -r/R 0,3, где г - малый, а R - большой радиусы тора, при этом катущки расположены через равные промежутки и их оси совпадают с геодезической.