Устройство для инициирования импульсной термоядерной реакции Советский патент 1985 года по МПК G21B1/00 

1 Изобретение относится к устройст вам для инициирования импульсной управляемой термоядерной реакции. Известно устройство 1 для нагр ва плазмы и осуществления импульсной термоядерной реакции в результате сжатия плазмы цилиндрической оболоч кой (лайнером), ускоренной давлением магнитного поля тока, протекающего по оболочке, содержащее источник импульсной мощности микросекундного диапазона длительностей импульса, передающие линии и оболочку (лайнер) Расчеты показывают, что для инициирования импульсной термоядерной реак ции при таких длительностях необходимая энергия источника должна превы щать 100 НЦж, что усложняет практическое осуществление такого устройст ва. Из законов подобия и расчетов следует, что энергия, необходимая для инициирования реакции, пропорциональна t ( Г - длительность импульса источника) и при ti 10 с энер гия уменьшается до величины 1 МДж. Ближайшим техническим решением является устройство 2 для нагрева плазмы и инициирования термоядерной реакции в результате сжатия плазмы цилиндрической оболочкой, ускоренной давлением магнитного поля тока, содержащее источник импульсной мощности наносекундного диапазона длительностей ( с) на основе генерато|ра, разработанного для получения сильноточного электронного пучка (РЭП) , передак1щую вакуумную линию с магнитной самоизоляцией и оболочку В этом устройстве выход генератора соединен с нагрузкой (лазером) вакуумной линией. W Для достижения термоядерной реакции с большим выходом энергии оптимизированная оболочка доажна разгоняться до скорости 2,10 см/с, соответственно ее начальный радиус Ri2,. Для устройства ЗЗ начальный радиус оболочки 1 см, что определяет малость отношения изменения индуктивности нагрузки в процессе сжатия оболочки к суммарной индуктивности выхода генератора и ваку умной линии. Это является причиной малой эффективности использования энергии источника. Изменение индуктивности лайнера мало также по сравнению с произведением р ( Я - внутреннее сопротивление генератора), 72 поэтому значительная часть энергии импульса генератора отражается от лайнера и возвращается в генератор. Отсутствие согласования является наиболее важным недостатком устройства З и приводит к передаче только 23% энергии генератора в кинетическую энергию движения лайнера. Целью изобретения является повышение эффективности использования энергии генераторов. Для этого в устройстве для инициирования импульсной термоядерной реакции,,содержащем один или несколько генераторов импульсной мощности с длительностью импульса i 10 с, линию передачи и оболочку (лайнер), генераторы импульсной мощности соединены с оболочкой (лайнером) через вакуумный трансформатор с магнитной изоляцией. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство содержит генераторы 1 импульсной мощности наносекундного диапазона, линии передачи 2, соединенные одним концом с выходом генератора 1, другим - с первичной обмоткой вакуумного трансформатора 3. Вторичная обмотка транс форматора 3 соединена с вакуумными линиями с магнитной самоизоляцией 4. Вакуумные линии 4 соединены с оболочкой (лайнером) 5. Предлагаемое устройство обеспечивает транспортировку энергии электромагнитных импульсов, создаваемых генераторами по линиям передачи 2 к первичной обмотке трансформатора. Ток по вторичной обмотке, возникающий из-за переменного потока 1-й обмотки, затекает в вакуумные линии передачи с магнитной самоизоляцией 4 и собирается на оболочке 5. В предлагаемом устройстве изоляция линий передачи 2 может быть как вакуумной (магнитная изоляция), так и жидкой или твердотельной. Межвитковая электропрочность вакуумного трансформатора обеспечивается благодаря магнитной изоляции либо внешними магнитными полями, либо собственным полем тока трансформатора. Последний вариант наиболее удобен, поскольку не требует дополнительных источников тока. В режиме магнитной изоляции магнитное поле удерживае около 3 электродов электроны, возникающие под действием электрических полей, препятствует таким образом развитию 7866174 пробоя, обеспечивает сокращение величины зазора и увеличение коэффициента связи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНИЦИИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕРМОЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ, содержащее один или несколько генераторов импульсной мощности с длительностью импульсач f 10с, линии передачи и оболочку (лайнер), о т личающееся тем, что, с целью повьппения эффективности использования энергии, генераторы импульсной мощности соединены с оболочкой (лайнером) через вакуумный трансформатор с магнитной изоляцией.