Способ измерения тока в плазме,помещенной в магнитное поле
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА В ПЛАЗМЕ, ПОМЕЩЕННОЙ В МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, путем зондирования плазмы лучом электрсялагнитного излучения, о тличающийся тем, что с целью локальных измерений тока, выбирают значение частоты зондируннцего электромагнитного излучения больше г -ой гармоники максимальной электронной циклотронной частоты ВДОЛ1з направления луча по касательной к силовым линиям магнитного поля в точке измерения, измеряют поглощение электромагнитного излучения, а Ток определяют из различия величин поглощения при взаимно противоположных направлениях зондирования. СО С, 2 . ак 1С 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦиАлистических
ЕЕСПжЛИН
„„SU„„906284
ГОСУДАРСТВЕНКМЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНйэйИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOiCHOMY СИИДГГИЧЬСТВУ. 2 (21) 2988732/1825 (22) 04.10.80 (46) 30 07 83 Вюл. Р 28 (72) A.A.Ñêoâîðoäà и Г.H.×óëêoí (53) 533.9(088.8) (56) 1. Диагностика плазмы. Под (ред.
Р.Хаддлстоуна, С.Леонарда. М., Мир", 1967, с. 14 °
2. Н.Кролл, A,1ðàéíåëïèñ. О новы физики плазмы. M., "Мир", 1975, с. 153 (прототип).
I (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА В
ПЛАЗМЕ, ПОМЕЩЕННОЙ В МАГНИТНОЙ ПОЛЕ, путем з о нди рова ни я пла змы лучом
3(Ц) С 21 В 1/00; Н 05 Н 1/00 электромагнитного Излучения, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью локальных измерений тока, выбирают значение частоты зондируннцего элекТромагнитного излучения больше и -ой гармоники максимальной электронной циклотронной частоты вдоль направления луча по касательной к силовым линиям магнитного поля в точке измерения, измеряют поглощение электромагнитного излучения, а ток определяют из различия величин паглошения при взаимно противополож- ных направлениях зондирования.
Ef -e0i>p »Icñ!lcäoB:1 ний плазмы, B частHocти к спосос,lM измерения тока, г».с>оте»<аю»е в I»J. àBM
:-И>вес=ный сг особ H :.!Opå.:ия пе..::"-;— го т0»<»I то«амака )1 j основан на том,. чтс проте»<ающи»1 чере . плазму кваэиста ионарный To»< созд:.е=т переме»вЂ” ну»о магш:. Ьу»о индукцию, »>ыэь»на»ощ ;. ПОянле »11»е ГОка В Окна л JB»» оцей т >", с:мак HHJJ !< i HBHOC TH (IIOH C POI Oi! "KOI
К H Cд,о С Т а Т к»IM: T OI 0 <" IIO 0 0 i3 c»I невозможность локаль ных и эмерений тока з токамаке, т.е. Одной liз наиболее важи»гх характеристик р.-...— ряда н токамаке. Известен способ измерения тока в плазме, помещеHнoé B магнитное по:е,. путем прспускания через плазму луча электромагнитного излучения и измерения фарадеевского вращения плоскос ти поляризации(2 j Ток вызывает дополнительное магнитное поле, приводящее к вращению плоскости поллри— зации. Однако этот способ не позволяет проводить локальные измерения ток а. Цель изобретения — со здание спо— соба локальных измерений то;<а. Для достижения цели при измерении тока в плазме, помещенной в магнитное поле, путем пропусканил через ,плазму луча электромагнитного излучения выбирают =-начение частоты зондирующего электромагнитного излучения больше г>-ой гармоники (n =2,3, ) максимальной электронной циклотронной частоты вдоль направления луча по касательной к силовым линиям магнитного поля B точке измерения, cl ток определяют, знал плотность пл.-змы, из различия величин поглоще»ил при взаимно г»ротивоположных направлениях зондиронания. На фиг.1 предстанлена одна из линий тока,. совпадающая с силовой линией тороидального магнитного оля в плоскости тора (главная ось тора 0 перпендикулярна плоскости :ертежа j, на фиг.2 — график зависимости коэффициента поглощения от частоты генервтора зондирующего излучения с», при двух взаимно противоположных направлениях зондиронания (кривые 5 и 6 ). Пунктирная линия на фиг,1 изображает зондирующий луч, 1 и 2 — приемник и излучатель электромаг;1итного излучения. B гонке 3 производится измерение тока, и она соответствует максимуму г>-ой гармоники электронНОй ЦИКЛОтРОННОй ЧаСТOI »l Г>с»О ВДОЛЬ направления луч:;. Из»ленля поло>кение луча (на фиг. 1 эта ситуация показа»»а слева 1, меняют точку измеренил 4. 1<, перс...::-::и р. ллер лу il а дОлжЕН быть \„/ сцс>ст,сточ»10 >ла>»ык»: о«Г< --т, где R — боль; »ой ради ус. ops, теrtлов ая :"l =BC T l > i Г " . "О 1<Е >бе< Г " ИнаЕТ ВОЗ .ОЖНОС.Тr; le ". ",С 1 Е НИ1-, C B»1СОК ИМ IPÎ . :>.»нствс:- ны:л ра-..ре» к вием. » в з>1»< не }e -.»Огл0»" CHHH появляется ; О»1»1 о рс> ь »<Огo 01!..Ига частоты р г: -» иь а:ощегo и: — 3:» движения плазмы ,Оростьк :.ло-.»l:!c-;-ь тока плаз.,>о! 0pI» с. »»ал», Hë сl - тобы кс>з,фицис>нт поглощения Отличалсн приблизительно в 3 раза OT МаК-..".M:IJIH».:>ÃO»г, O ИЗМЕРЯЯ в е л =» * и н > Я!,. » ) >1 1 с >-»>с<> =4 > 2 с<»О о..; сде J:I» ", i,. к со ость -/, а след(> Ва ТЕ JiB»IO > З i! ал ПЛГ>ТН ОСТЬ Пла ЗМЫ р ТОК м Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, например, для термоядерной установки токамак Т-10: г»ара. »етры Т-10. Р - 2 м; площадь .. †:Ченил плазмы Ь 3:10 см плот3 30 ность плазмы N - .>. 10 с л ; темпераг »Э -3. тура лекTpo»iOB 1 кэн, магнитное поле 3 „. 5 т, »»ол»»ый ток З - 1 Ма. При работе, например, на второй ,аР--<О»1ИКЕ ИМЕЕМ ДЛИНУ ВОЛНЫ ГЕНЕРа-ора 2 мм, размер луча (локальность и::- ерений ) ? см. Величина <>0,1, г .Оценка проведена по следующей формул;-: 4 3 с. /5 . »<в) :3 КвЧЕСТВЕ ГЕНЕраТОра ЛУЧШЕ ВСЕГО исг»оль <>Ba Tl лампу об атной вОлны , П»ОВ 1 C 110»< Tронной перестройкой :::-.От >ты малой мощности (меньше 1 вт). кач с-ве излучателей »л приемников можно иснольэонать стандартные вол:.сводные элементы СВЧ вЂ тракт (все ЯЧ указанные изделия выпускаются промышлеHHocTBKl CCCР). Пред>-.ожение позволяет ",ðîèçâîäèòü у.-. .икальные, надех<ные, простые и де- шевые, пс сравнению с другими диаг50 ностиками токамака, измерения распределения тока локально в пространстве и непрерывно во времени. Е настоящему моменту имеются только косвенные способы измерения распределения то5 ка например, измеряя ра пределения ( плотности и темг»ературы электронов, рассчитывают профиль тока ), которые испот:: —,з у отся в эксперименте. Наличие прямог- способа измерения тока в люу бой точке плазмы токамака значитель— Но увели»ив информатив;ссть эксперимента и облегчит эксп>зуатацию уста— но: «и. 906284 ОСОn О Составитель И.Персианцев Техред С.Мигунова Корректор. Л.Sокmан Редактор О.Юркова Заказ Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 6б70/4 Тираж 427 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5
