Устройство для удержания высокотемпературной плазмы во встречных магнитных полях

 

Изобретение относится к технике , связанной с проблемой создания управляемого термоядерного реактора. Цель изобретения - уменьшение энергетических затрат на создание устойчивой плазмы во встречных war- нитных полях. Электромагнитные катушки располагают на расстоянии, много большем дебаевского радиуса плазмы, и стационарным электрическим полем перекрывают проекцию области неадиабатичности потока плазмы. При этом устраняется турбулентность плазмы во встречных магнитных полях и сохраняется электрод от распьшения. Изобретение позволяет создать осасимметричные амбиполярные лову1жи, обеспечивающие устойчивое удержание высбкбтемпературной плазмы при заа чительно более простой магнитной системе якорей и при малых энергетических затратах на них. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТ НИХ

СОЦЮЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 21 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15 ° 09.90.Бюл. ¹ 34 (21) 4134194/24-25 (22} 13.06.86 (72) А.А.Сковорода (53} 533.9 (088.8) (56) Пастухов В.П. и Ишманов E.Å.

Магнитоэлектростатическая ловушка.

Препринт ИАЭ-3042, N., 1978.

Лаврентьев О.А. Магнитные ловушки. Киевг Паухова думка, 1968, с; 40-52.

I .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗИЫ ВО ВСТРЕЧНЫХ

МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ (57) Изобретение относится к техни- . ке, связанной с проблемой создания управляемого термоядерного реактора.

Цель изобретения — уменьшение энер„.SUÄÄ 1435046 А 3 гетических затрат на создание устойчивой плазмы во встречных магнитных полях. Электромагнитные катушки располагают на расстоянии, много большем дебаевского радиуса плазмы, и стационарным электрическим полем перекрывают проекцию области неадиабатичности потока плазмы. При этом устраняется турбулентность плазмы во встречных магнитных полях и сохраняется электрод от распыления.

Изобретение позволяет создать осесимметричные амбиполярные ловушки, обеспечивающие устойчивое удержание высбкЬтемпературной плазмы при значительно более простой магнитной системе якорей и при малых энергетических затратах на них. 1 ил.

Изобретение относится к технике, связанной с проблемой создания управляемого термоядерного реактора., Целью изобретения является уменьшение энергетических затрат иа соз- дание устойчивой плазмы во всТречиых магниТных полях.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

В основном объеме ловушки 1, образованной электромагнитными катушка: ми 2, частицы удерживаются как в обычном клссическом прабкотроне.

Электрод 3 служит для улучшения удержания частиц только в области 4 неадиабатнчности. Причем из-за малос" ти объема области 4 неадиабатичности требуемое время удержания может быть значительно меньше, чем в основном объеме ловушки 1. Физическая картина удержания в зоне неадиабатичности такая же„ как в ловушке Лаврентьева: провисание потенциала поперек щели в пробке. Только теперь провисает потенциал не корпуса электромагнитных катушек 2, а самосогласованный потенциал плазмы в области 5. Единственное требование для эффективного йровисания — малость поперечного размера области 4 неадиабатичности по сравнению с дебаевским радиусом плазмы в области максимальных магнитных полей. Это требование легко выполнить, в частности, если плазма во встречных пробках электронногорячая.

Примером конкретного применения изобретения является установка со следующими параметрами.

Расстояние между круглыми электромагнитными катушками — 8 см, величина максимального;магнитного поля

25 кгс. Электронно-горячая плазма с плотностью 101 см и температурой

10-100 кэВ образуется электронным циклотронным нагревом от мощного

СВЧ-генератора — гитротрона. Поперечный размер проекции области неадиабатичности электронов в кольцевой области максимальных магнитных полей составляет 10 — 10 . cM, что меньше дебаевского радиуса плазмы

5046

Электрод с размерами в несколько мм позволит существенно понизить потери. кз области 4 неадиабатичности.

Устройство имеет следующие преиму" щества по сравнению с ловушкой Лаврентьева.

Расстояние между электромагнитны-; ми катушками велико, что делает плаз.

1О му более однородной и устраняет причину наблюдавшейся в экспериментах турбулентности. Это снижает энергетические затраты. Кроме того, на электрод выходит сравнительно малая

15 доля энергии плазмы только из области

4 неадиабатичности. Следовательно, плотность потока энергии ка электрод ниже, что сберегает его от повреж- . дения.

Применение изобретения возможно в стабилизирующем элементе якоре1 для амбиполярных открытых ловушек на основе встречных магнитных нолей.

Использование изобретения позволяет

25 упростить магнитную систему и устранить дополнительные энергетические потери на создание плазмы в дополнительных ловушках и в области неадиабатичности, Изобретение позволяет создавать осесимметричные амбиполярные ловушки, обеспечивающие устойчивое удержание термоядерной плазмы прн значительно более простой магнитной системе якорей и при малых энергетических затратах на них.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для удержания высоко1

40 температурной плазмы во встречных магнитных полях типа ловушки, соцержащее электромагнитные катушки, создающие встречные магнитные поля, и электроды, размещенные в области

45 максимума магнитных полей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат на создание устойчивой плазмы, электромагнитные католики размещают одна

50 от другой на расстоянии большем дебаевского радиуса плазмы, а размер электродов выбирают из условия перекрытия области неадиабатичности.

1435046

Составитель-В.Чуяаов

Редактор Т.Лошкарева Техред А. Кравчук Корректор С.Черни

Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

)3035, Иосква, 5-35, Раушская цаб., д. 4/5

Заказ 3326

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4