Токомак Советский патент 1988 года по МПК G21B1/00 

СП

оа Изобретение относится к области электрофизической аппаратуры, в част ности к конструкции термоядерной установки, например типа токомак. Обычно вакуумную камеру установок типа токомак выполняют в виде двухстенного тора, образующего коаксиаль но расположенные разрядную и наружну камеры. Разрядную камеру изготавлива ют гофрированной из немагнитной стали, а наружную камеру - толстостенно из хорошо проводящего материала, например меди. Разрядная камера вакуум но изолирована от наружной камеры и вакуумный тракт термоядерной установ ки состоит таким образом из двух самостоятельных вакуумных систем, каждая из которых разделена по степени разрежения, работает независимо от другой и укомплектована различными средствами откачки. Известна термоядерная установка токомак, содержащая коаксиальные раз рядную и наружную камеры с присоединенными к ним через откачные патрубки средствами откачки. Основные недостатки известной кон струкции состоят в том, что вакуумны тракт выполнен в виде двух самостоятельных вакуумных систем, одна из ко торьгх: предназначена для откачки разрядной камеры, а вторая - для откачк наружной камеры. Это усложняет конструкцию вакуумного тракта в целом, приводит к необходимости герметизаци как разрядной, так и наружной камер для исключения натекания газа в свер высоковакуумньм объем разрядной камеры. Целью изобретения является обеспе чение работоспособности при воздействии мощного нейтронного излучения плазменного шнура, а также предотвра щение проникновения нейтронов в сиетемы откачки и создание плазменного шнура внутри разрядной камеры. Эта цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве разрядная ка мера выполнена в виде решетки, окна которой перекрыты жалюзями. Места присоединения откачных патрубков к наружной камере и средствам откачки выполнены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Наружная камера разделена радиальными кольцевым перегородками на электрически изолированные секции, причем внутренний диаметр радиальных кольцевых перегсродок меньше внутреннего диаметра разрядной камеры. На чертеже представлен разрез термоядерной установки токомак. Токомак состоит из вакуумной камеры 1, откачных патрубков 2 и средств откачки 3. Отличительной особенностью вакуумной камеры является то, что ее внутренняя стенка вьшолнена в виде пустотелой тороидальной решетки 4, расположенной внутри тороидальной наружной камеры 5. Наружная камера разделена радиальными кольцевыми перегородками 6 на электрически изолированные секции 7 так, что образуется секционированньй тороидальный несущий каркас, внутренняя стенка 4 которого перекрыта оптически непрозрачными жалюзными экранами 8. Жалюзные экраны образуют посекционно электрически изолированную разрядную камеру, имеющую минимальную поверхность, обращенную в сторону плазмы. Дпя формирования плазменного шнура и предохранения жалюзных экранов от контакта с плазмой кольцевые перегородки 6 выполняются с внутренним диаметром, меньпшм проходного сечения разрядной камеры, и используются в качестве диафрагм. Несущий каркас воспринимает все нагрузки, действующие на вакуумную камеру, и одновременно используется в качестве тритиевой защиты при работе термоядерной установки на дейтерий-тритиевой плазме. Такое конструктивное выполнение вакуумной камеры позволяет изготовить жалюзи из тонколистового материала и использовать их в качестве первой стенки, воспринимакщей тепловое и радиационное излучение плазмы. В качестве материала жалюзи может быть выбрана жаропрочная и радиоционностойкая сталь с малым коэффициентом распьшения и незначительным содержанием углерода. При проведении высокотемпературной вакуумной тренировки тонкостенные жалюзи могут быть эффективно обезгажены. Промежуток между наружной камерой и жалюзными экранами используется для откачки разрядной камеры, при этом каждая секция снабжена окнами 9, к которым присоединяют откачные патрубки 10, связанные с насосами 11. Такое использование системы откачки в виде одинарной вакуумной линии, насосные средства которой работают на секционированный откачной

1. ТОКОМАК, содержао(ий коаксиальные разрядную и наружную камеру с присоединенными к ним откач- ными патрубками средствами откачки.отличающийся тем, что, с целью обеспечения работоспособности при воздействии мощного нейтронного излучения плазменного шнура, разрядная камера выполнена в вчде решетки, окна которой перекрыты жалюзями.2.Токомак ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью предот- вращения проникновения нейтронов в системы откачки, места присоединения* откачных патрубков к наружной камере и средствам откачки вьтолнены во взаимно перпендикулярных плоскостях.3.Токомак по П.1, отличающийся тем, что, с целью создания плазменного шнура внутри разрядной камеры, наружная камера разделена радиальными кольцевыми перегородкамина электрически изолированные секции.4.Токомак по п.З, от л и ч а ю- щ и и с я тем, что внутренний диаметр радиальных кольцевых перегородок меньше внутреннего диаметра разрядной камеры.С <9(Л