|По основному авт. св. № 397139 известно устройство для возбуждения электромагнитных волн в плазме, состояпдее пз вакуумной камеры, источника высокочастотной энергии и возбуждаюш.его элемента, выполненного в виде диэлектрического резонатора и расположенного по внутренней поверхности вакуумной -камеры.
Однако использование этого устройства для «агрева плазмы может быть затруднено из-за нестабильности napa AieTpOB .плазмы в течение греюш.его имлульса, так как в этом случае возможно существенное изменение собственных Частот резонатора.
Цель изобретения - создание устройства для нагрева плазмы с помощью электромагнитных волн, обеспечивающего более эффективную передачу энергии от внешней системы в плазму при наличии значительных изменений параметров плазмы в течение процесса нагрева.
Цель достигается тем, что в качестве устройства, возбуждающего волну в плазме, «спользуют диэлектрический волновод, охватывающий плазменный щяур. Волновод возбуждается на частоте, близкой к частоте отсечки, с помощью диэлектрического резонатора, расположенного соосно с волноводом и вблизи iiero. Резонатор возбуждается с помощью системы вибраторов. Параметры волновода и
резонатора выбирают так, что аксиальная длина волны в резонаторе .меньще аксиальной длины волны в волноводе. Это требовани j может быть удовлетворено при выполнение резонатора и волновода в виде соооных труб с различными значениями диэлектрической проницаемости, причем диэлектрическая проницаемость материала резонатора больще диэлектрической проницаемости материала волновода. Для упрощения -конструкции волновод и резонатор могут быть выполнены в виде набора диэлектрических колец. Если кольца резонатора и волновода выполнены из одного диэлектрика, то зазоры между кольцами волновода должны быть больще, чем зазоры между кольцами резонатора.
На фиг. 1 изображено предлагаемое ус ройство, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечное сечен1ие устройства; на . 3 дай график распределения азимутальной компоненты электрического поля вблизи поверхности плазменного щнура (в плоскости. ЛЛ на фиг. 1); на фиг. 4 - устройство в варианте с использованием диэлектрических колец; на фиг. 5 - поперечное сечение устройства, показанного на фиг. 4.
В плазменном щнуре 1 электромагнитная
волна возбуждается с помощью волновода 2,
выполненного в виде диэлектрической трубы.
Параметры волновода (диэлектрическая проницаемость ,и толщина стенки) выбирают так, чтобы (рабочая частота была близка к частоте отсеч.ки 1ВОЛ(НОВода. ВолНО,вод 2 (Возбуждается с помощью диэлектрического (резонатора 3, расположенного соосно € волноводол и имеющего более высокую диэлектрическую проницаемость. Аксиальная длиаа волны собственных колебаний в резонаторе оказывается значительно меньше аксиальной длины воЛНЫ в волиоводе. Резонатор за-питывают от источ ника высо:кочастот1ной энергии с помои1,ью коаксиальных кабелей 4 и системы вибраторов 5. Вибраторы представляют собой проводники, раз:мещаниые в теле .резонатора. Количест1во вибраторов выбирают из условия согласавяния с волиавылт сопроти1вление.м коаксиального кабеля 4. Резонатор и волновод размещают между металлической вакуумной камерой 6 и илаз менным шнуром 1.
Если длила резО|Натора больше длины затухания волщы (из-за сильного затухания длина волновода п-ри указадно.м условии может быть достаточно мала), то в волноводе вблизи резонатора существует только волна, распространяющаяся от резонатора.
|Поскольку значение диэлектрической проницаемости резонатора больще, чем волновода, аксиальная длина волны в резонаторе достаточно мала. При малой а ксиальной длине волны излучение из резонатора в плазму несущественно, энергия элвктромапнитного поля в основном за:клю Чвна в диэлектрике и влиЯНие плазмы на собственную частоту резонатора мало.
Слабое влияние плазмы на собственную частоту резонатора позволяет обеспечить хорошее согласование коаксиальны.х кабелей с вибраторами IB течение всего греющего импульса и осуществить эффективную передачу высокочастотной энергии в нлааму. Для упрощения системы резонатор и волновод можно выполнить из одноти,П;ных диэлектрических колец.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить эффективный ввод высокочастотной энергии в плазму ,и может найти ирименение для нагрева плазмы в термоядерных ловушках.
Предмет изобретения
1.Устройство для возбуждения электромагнитных «олив плазме по авт. св. № 397139, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, диэлектрический резонатор снабжен диэлектричеоки.м волноводо.м, имеющим равный с резонатором и расположенный с ним соооно.
2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что 1парамеррь 1волновода выбраны из условия, что аксиальная длина волны в резонаторе меньше, чем аксиальная длина волны в волноводе.
3.Устройство по п. I, отличающееся тем, что волновод выио.тнен в виде колец.
«.
иг 2
J
Фиг
fuZ. 5
