Устройство для защиты стенок вакуумной камеры дивертора реактора-токамака Советский патент 1987 года по МПК G21B1/00 

И:« брсгение относится к термоядерной ()1 етике. в частности к элементам конструкции реактора-токамака с нолоидаль- ным дивертором, и может быть использовано д, 1я защиты стенок вакуумной камеры иолоидальног о дивертора от распыления высокоэнергетическими частицами.

Цс- ьк) изобретения яв.чяется Г1()вын1ение надежности зани1ты стенок вакуумной камеры 11олоидал1 ного дивертора реактора- токамака.

На чертеже с.хематически изображены вакуумная каме)а с нредлагаемым устройством, экваториальное сечение.

Устройство состоит из дву.х сопл Лаваля кол 11евого типа 1. установлен1из1. в вакуумной камере 2, О1 раниченн()й стенкой 3 н соединенной с рабочей камеро11 реакто)а 4 гор. ювиной 5, |це. 1ево о канала (i, соединенного с ({)оркамерой 7, каналов 8 для откачки нейтрального газа, каналов 9 д.чя вывода HaipeToi o газа, в.ходы в которые выполнены в виде свер.чзвуковых диффузоров К). Стрелками указано движение газа- мин1ени, пунктиромнаправление плазменпьгх потоков. Соп.та Лаваля I федназ- начеи1 1 д,1я создания сверхзвуковой газовой мипюни 11, 1 азовая мишепьд.тя отвода энергии п,тазмы и создания вакуумного затвора д.тя рабочей камеры реактора 4, HK ieBoii канал fi д,чя нодачи i а- за в 1()оркамеру сои,1 7. Каналы 8 с тужат для откачки нейтра.тыюго газа, каналы 9 д.чя вывода narperoi o газа-мин1ени. Сверх- звук()во1( диф()уз()р обеспечивает эжекти- )yK)Huie свойства газовой струи и создает систему скачков уплотнения с минимальными потерями дав.чения.

Усг)()йство работает следук)Н1им образом.

Газ-минами, подается, как указано стрелкой, в (j)opKaMepy 7 сонл .Чаваля 1 по ще- .чевому капа,чу В. С noMoiiUiK) сопл 1 газ раз1Ч)ияется до сверхзЕ уковой скорости и затем истекает в пространство вакуу.мной

0

5

0

5

0

5

0

камеры 2, ограниченной стенками 3, где давление Торр. Перепад давлений в форкамере 7 на срезе сопл 1 и вакуумной камере 2 выбирается так, чюбы поворот границы недорасширенной свободной струи 11 не донускал перетока газа в рабочую камеру 4 и потери давления в скачка.х уплотнения, возникающих в сверхзвуковых диффузорах 10, были минимальными. Раси1и- ряющаяся свободная струя-мишень 11, воспринимающая ноток энер1Д1и нлазмы, собирается сверхзвуковым диффузором 10. Диффузор обеснечивает переход сверхзвуковой струи к д(Х вуковому нотоку. При этом входная часть диф()узора выполнена так, чтобы уменьшить уюл между границей струи I a- за и стенкой диф()узора. Это позво.:1яет испо,чьзовать эжектирующис свойства струи. Переме1нивание потока газа и нлаз.мы приводит к тому, что поток имеет некоторую среднюю температуру, определяемую расходом газа, которая может составлять 500 700 К.

Формула изобретения

1.Устройство для защиты стенок ваку- yMHoii камеры дивертс ра реактора-токамака, содержащее каналы для откачки нейт- ра.чьного газа, сопло Лаваля для создания газовой мишени, кана.чы для отвода газа мишени, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, в вакуумной камере дополните.чьно установлено второе соп,чо /1ава.чя, приче.м форка.меры сопл снабжены ш,елевы.м каналом для подачи газа мишени, вынолненным в прскчраистве между соплами, а каналы для отвода | аза мишени в стенке вакуу.мной камеры дивер тора вьиих шены секционированными, имею 1ЦИМИ входы в виде сверхзвуков1,гх д)и|и|1 зоров.

2.Устройство по п. 1, отличиющссся тем, что соп.ча Лаваля вьпю.чпеш ко.чьпе- вого типа.

Ичобретепие относиИ я к тер.моядер- ной :111ергетнке и .может быть испо.льзовано, например, в реакторе-тока.маке для зашиты стенок вакуумной камеры по,т()ида,тьп()го дивертора от раснылепия нысоко нер (MI- чеекими частицами. Изобретение почволит повысить иадежност 1 чашигы. Устройство ianiHTf, стенок вакуумной камерь по/юндального дивертора реактора-токамака со- Д(ржит каналы 8 для откачки не1)трально- 10 a.ia, согмо Лаваля 1 для со.чдания га- )й , капа, 1 д.чя отвода газа-мишени. В вакуумной камере установлены два сонла Лаваля 1 ко,()1Ч) типа, создающие свободпые свер.хзвуковые струи II, KOTOpi,ie воспринимают энергию плазмы. Форкамера 7 coii;i снабжена щелевым кана.юм ( д, подачи мишени, выпо.лнен- пым в н)остраисгве между сонла.ми и за П1.ише)1пым от п, 1азмы инве|)тора. Л,1Я отвода нагретого газа-мишени в стенкс вакуумной каме)ы дивертора выполпепы сек- пионнрованньи каналы 9, имекшше в.ходы и инде све|1 звуковы диф(|)узорО1 9. В.ход- ная часг1 .ип}н|1у:и)ра вьнюлнена так, чтобы уменьнипь угол между г раннцей струи газа и сгенкой ди(}1(|)узора. Изобретение обес- нечивае надежность .зашиты за счет отсут- перетока газа в рабочую каме)у реактора. 1 Ml. ф-, 1Ы, I И,1. i (Л 00 ГчЭ Ci 4 CD