Устройство для магнитного удержания плазмы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГО УДЕРЖАНИЯ ПЛАЗМЫ, содержащее магнитный соленоид из круглых катушек, центры которых лежат на винтовой линии, обвивающей тор круглого сечеотличающееся тем, ния, с целью упрощения и удешевлечто . ния конструкции, катушки расположены таким образом, что их центры лежат на винтовой геодезической линии совершающей шесть обходов вокруг тора с тороидальностью -r/R 0,3, где г - малый, а R - большой радиусы тора, при этом катущки расположены через равные промежутки и их оси совпадают с геодезической.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

„„Я0„„1 1137 (51) 4 G 21 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, I

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щя «а «qe; . (21) 3355190/18-25 (46) 23.06.88. Бюл. У 23 (22) 20.11.81 (72) А,В. Добряков, С.Ф, Перелыгин и Б.А, Трубников (53) 539 ° 9(088.8) (56) Патент C1ttA к- 3219534, кл. 176-1, опублик. 1965., Nagao S and Asperator group.

Toraidal device with à non- planar

magnetic axis. Proc 7th Sump Eng

Prob. Fusion Res, 1977, v. I, р.841. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГО

УДЕРЖАНИЯ ПЛАЗМЫ, содержащее магнитный соленоид иэ круглых катушек, центры которых лежат на винтовой линии, обвивающей тор круглого сечения, отличающееся тем, что., с целью упрощения и удешевления конструкции, катушки расположены таким образом, что их центры лежат на винтовой геодезической линии совершающей шесть обходов вокруг тора с тороидальностью E=r/R =0,3, где r — малый, а К вЂ” большой радиусы тора, при этом катушки расположены через равные промежутки и их оси совпадают с геодезической, 1071137

Изобретение относится к устройствам, используемым для исследований о6 ас Н физики nsrasma s проблемой управляемого термоядер5 ного синтеза.

Известно устройство для магнитного удержания плазмы в тороидальной магнитной системе с пространственной осью, содержащее магнитный соленоид, состоящий из катушек, центры которых лежат на плоской кривой, и проводник, совпадающий с этой кривой. Недостатком этого устройства является неэффективность использования объема магнитного поля, т.к. занимает лишь малую часть соленоида.

Наиболее близким техническим решением является устройство для магнитного удержания плазмы, содержащее магнитный соленоид из круглых катушек, центры которых лежат на винтовой линии, обвивающей тор, и систему стабилизации. Недостатком такого уст- 25 ройства является наличие механических опрокидывающих моментов, действующих на катушки соленоида, создающего основное продольное магнитное поле. Причиной опрокидывающих моментов является притяжение между соседними катушками, в результате чего соленоид стремится приобрести по возможности минимальную длину.

Целью изобретения является упроще35 ние и удешевление конструкции.

Цель достигается тем, что в устройстве для магнитного удержания плазмы, содержащее магнитный соле- 40 ноид из круглых катушек, расположенных таким образом, что их центры лежат на винтовой геодезической ли.нии, совершающей шесть обходов вокруг тора с тороидальностью

= г/R = 0,3, где r — малый, à R— большой радиусы тора, при этом катушки расположены через равные промежутки и их оси совпадают с геодезической линией, 50

На фиг, 1 изображено поперечное сечение устройства, на фиг, 2 - вид . сверху.

Плазма 1 в камере 2 удерживается постоянным магнитным полем, создаваемым электромагнитной системой, представляющей собой соленоид продольного поля, состоящий из катушек 3, центры которых расположены на геодезической линии 4 на торе через равные промежутки по ее длине, и систему стабилизации, состоящую из продоль" ных токовых шин, расположенных относительно геодезической линии таким образом, что в различных поперечных к ней сечениях каждая шина лежит на окружности под одинаковым углом нормально к оси.

Так ось соленоида является геодезической, т.к. кратчайшей линией, тенденция соленоида к сократ;ению приводит лишь к давлению на опору в направлении по нормали к геодезической, но не создает опрокидывающего момента. При выборе тороидальности E =0,3 при шести обходах вокруг тора плазменный шнур смещается относительно вакуумной магнитной оси лишь в направлении нормали к последней, что дает возможность расположить токовые шины, стабилизирующие положение шнура, симметрично относительно нормали к геодезической и под одинаковым углом к нормали в любом сечении.

Таким образом, изобретение позволяет устранить опрокидывающие моменты, действующие на катушки соленоида и тем упростить их конструкцию и крепление, во-вторых, устранить смещение плазмы по бинормали и тем самым упростить схему размещения дополнительных стабилизирующих продольных проводников с током, которые в этом случае должны выполнять лишь задачу компенсации смещения плазмы по нормали к оси соленоида.

По сравнению с известными данное устройство позволяет получить большее

2 значение параметра р = 8пр/В 207. вместо нескольких процентов, т.е. более эффективно использовать объем магнитного поля и избежать неустойчивостей плазмы, обусловленных продольным током, необходимым для поддержания ее равновесия в токамаке.

10 1137

О

Редактор Н, Сильнягина

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимищине

Заказ 3402

Тираж 395 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4