Устройство для удержания плазмы Советский патент 1987 года по МПК G21B1/00 H05H1/00 

сокотемпературной плазмы и может быт использовано при разработке установо управляемого термоядерного синтеза. Целью изобретения является улучше ние удержания бестоковой плазмы при одновременном упрощении конструкции усталовки. На фиг.1 схематично показана магнитная ловушка, вид сверху; на фиг. 2 то же, вид из центра; на фиг.З - пятипериодная замкнутая магнитная ловзппка для плазмы, фрагмент общего вида; на фиг.4 - расположение крайней катушки в ловушке; на фиг.5 - ра положение средней катушки в ловушке. Через R и Ъ обозначены большой и ма льй радиусы тора, на поверхность которого надето 3N колец (катушек),где . . Среднее кольцо 1 находится на угловом смещении л от крайних колец 2 и 3. Плоскость крайнего кольца повернута на угол (i, относительно бино мали геометрической оси или оси тора 4, 5 - магнитная ось ловушки. Вер нее опорное основание 6 крепится к силовому каркасу 7, как и нижнее опорное основание 8. В опорных основаниях имеются квадратные соосные отверстия, которые ориентированы так что обеспечивают поворот плоскостей колец 2 и 3 относительно бинормали геометрической оси на угол d(cM. фиг.1). В эти отверстия вставляются захваты 9, имеющие соответствующую четырехгранную поверхность 10. Закрепляются захваты в основаниях 6 и 8 посредством шайбы 11 и гайки 12. Катушку в захватах фиксирует накладка 13 с болтами 14. Верхнее опорное основание 6 присоединяется к фланцу 15 а нижнее основание к фланцу 16. Флан цы 15 и 16 приварены к силовому каркасу 7. тельно нормали геометрической оси на угол (см.фиг.2) обеспечивается соответствующим ориентированием квадратных соосных отверстий в силовом каркасе 7 и угловом кронштейне 17. В квадратные отверстия на кронштейне 17 вставляется захват 9 и фиксируется шайбой 11 и гайкой 12. В такое же отверстие на силовом каркасе 7 тоже вставляется захват 18, который имеет вогнутую цилиндрическую поверхность, соприкасающуюся с поверхностью каркаса 7. Специальная шайба 19 также имеет выпуклую цилиндрическую поверхность, чтобы обеспечить полную сопряженность контактирующих поверхностей шайбы ,и каркаса. Угловой кронштейн 17 прикрепляется к нижнему основанию 8 посредством планки 20 с болтами 21. Предлагаемое устройство ра ботает следующим образом. После приготовления рабочей смеси газов в вакуумной камере проводники магнитной системы подключаются к источнику питания. Затем напряженность магнитного.поля повьшгается до уровня, который может обеспечить удержание высокотемпературной плазмы. Заполне-. ние ловушки происходит посредством инжектирования в нее быстрых частиц (дейтерия и трития), которые легко преодолевают магнитную стенку. Высокознергетичные атомы изотопов водорода в процессе столкновения с атома- мй остаточного газа ионизируются и полученные таким образом ионы удерживаются магнитной ловушкой. При каждом акте столкновительной ионизации образовавшийся ион сохраняет в основном энергию ускоренного нейтрального атома. Для дополнительного подогрева плазмы используется система СВЧ-генераторов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ ПЛАЗМЫ, содержащее тороидальную вакуумную камеру и соленоид для создания винтового магнитного поля, выполненный в виде многовитковых катушек, центры которых расположены на оси тороидальной вакуумной камеры, о т л ичающееся тем, что, с целью . повьппения удержания бестоковой плазмы при одновременном упрощении конструкции, катзш1ки соленоида расположены вдоль оси неравномерно, образуя по крайней мере пять rpjmn, по три катушки в каждой группе, причем углы поворота каждой катушки относительно нормали otj 1 и бинормали otj 1 к оси тороидальной камеры и токи в катушках 1 и Ij связаны соотношениями 2l2tgo,2j sinNJo. где dg- смещение крайней катушки относительно средней; N - число групп; для средней катушки; 1 2,3 для крайних катушек; I-I- ток в средней катушке; ток в крайних катушках; гг Ji „а а остальные с1 ofje О, при условии, что коэффициентсЛ |(I,+2IjCosN4,)(p )/1,212), где R и b - большой и малый радиусы тора, Кд - производная модифицирова н1чО ной функции Бесселя, О удовлетворяет условию to , , (l+T

ФигЛ

5 /Z

Фиг.5