Дивертор токамака
ДИВЕРТОР TOKAMAKA, содержащий вакуумную камеру, сообщающуюся с камерой ловушки токамака, систему откачки , магнитную систему, создающую магнитное поле, сотовые линии которого криволинейны, и коллектор, выполненный в виде криволинейных пластин , пересекающих силовые линии магнитного поля, о т л и ч а ю щ и и - . с я тем, что, с целью снижения уровня загрязнения плазмы, пластины коллектора выполнены большей кривизны, чем кривизна силовых лийий магнитного поля в месте установки пластин.
1 (19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
4(51) ЙЙВ ВЙЙВВЙЫ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ н втоеСКомм свидетельств (21) 3265827/18-25 (22) 27. 03.81 (46) 30.01.85. Бюл. N- 4 (72) В.В. Васильев, В.С.Войценя, 0. С. Павличе нк о и В. И. Тер е шин (53) 539.9(088 ° 8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР
N 369739, кл. Н 05 Н 1/12, 1972, 2. Т.Е.Yang et ai vestinghaust
compact po11oidal divertor reference .design MF РБ-TME. 1977, 2-13, 2-11 (прототип). (54) (57) Д 1ВЕРТОР ТОКАИАКА, содержащий вакуумную камеру, сообщающуюся с камерой ловушки токамака, систему откачки, магнитную систему, создающую магнитное поле, силовые линии которого крпволипейны, и коллектор, выполненный в виде криволинейных пластин, пересекающих силовые линии магнитного поля, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения уровня загрязнепия плазмы, пластины коллектора выполнены большей кривизны, чем кривизна силовых линий магнитного поля в месте установки пластин.
Установка криволинейных пластин коллектора в диверторе под малым углом (до 10 ) к магнитным силовым линиям,-пересекающим эти пластины, ограничивает выход с поверхности коллектора распыпяемых частиц, находящихся в ионизированном состоянии, из-за конечного размера их ларморовского радиуса. Однако некоторая доля
1 108064
Изобретение относится к технике удержания и нагрева плазмы и может быть использовано при разработке ус тановок управляемого термоядерного синтеза. 5
Для нагрева плазмы в замкнутых ло-. вушках до термоядерных температур требуются системы отвода частиц примесей из плазмы, называемые диверторами. t0
Известны диверторы токамака, содержащие вакуумную камеру, соединенную с камерой ловушки токамака, маг- нитную систему и коллектор. Конфигурация вакуумной камеры может отвечать различным типам дивертора: тороидального, полоидального или локального (1 3.
Магнитная система известных диверторов создает магнитное поле, так 20 что силовые линии имеют в вакуумной камере дивертора криволинейную конфигурацию, коллектор же выполнен в виде прямолинейных пластин, пересекающих силовые линии магнитного поля. 25
Известные диверторы не обеспечивают надежной защиты плазмы ловушки от попадания в нее частиц, выбитых из коллектора ионами отбираемых примесей. 30
Ближайшим техническим решением к предложенному является дивертор токамака, содержащий вакуумную камеру, сообщающуюся с камерой ловушки токамака, систему откачки, магнитную систему, создающую магнитное поле, сн35 ловые линии которого криволинейны, и коллектор, выполненный в виде криволинейных пластин, пересекающих силовые линии магнитного поля j2).
В известном диверторе пластины коллектора выполнены той же кривизны, что и силовые линии магнитного поля в месте их установки, и установлены так, что силовые линии магнитного поля на входе в дивертор пересека15 ются с внутренней поверхностью пластин коллектора, а на:выходе из дивертора - с их внешними поверхностями.
9 2 нейтральных частиц, уходящих с внут" ренней поверхности пластин коллектора, может быть ионизирована в пространстве между пластинами и уйти в объем ловушки через выход дивертора, не будучи перехваченной соседней плас тиной.
Цель изобретения — снижение уровня загрязнения плазмы.
Эта цель достигается тем, что в диверторе токамака, содержащем ваку- умную камеру, сообщающуюся с камерой ловушки токамака, систему откачки, магнитную систему, создающую магнитное поле, силовые линии которого криволинейны, и коллектор, выполненный в виде криволинейных пластин, пересекающих силовые линии магнитного поля, пластины коллектора выполнены большей кривизны, чем кривизна силовых линий магнитного поля в месте установки пластин.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен поперечный разрез дивертора токамака.
Дивертор содержит вакуумную камеру
1, откачиваемую с помощью системы откачки (на чертеже не показана) через патрубки 2. Вакуумная камера 1 соединена с камерой ловушки 3 токамака патрубками 4. Магнитная система, образованная катушками 5 и 6, созда" ет магнитные поля с криволинейными силовыми линиями 7. Коллектор выполнен в виде криволинейных пластин 8 с кривизной, большей кривизны силовых линий магнитного поля в месте установки пластин симметрично входу и выходу в дивертор магнитных силовых линий. Пластины могут быть выполнены охлаждаемыми.
Дивертор работает следующим образом.
Включают катушки 5,6 так, что соэ цаваемое ими магнитное поле направлено встречно магнитному полю ловушки. ри достаточной напряженности магнитного поля, создаваемого катушками 5 и 6, силовые линии 7 из периферийных областей камеры ловушки 3 вводятся через патрубок 4 в вакуумную камеру
1 дивертора и выводятся обратно, как
I это показано на чертеже. Прц создании в камере ловушки 3 плазмы периферийная ее часть, наиболее загрязненная примесями, поступающими со стенки камеры ловушки, выводится дивертируемыми магнитными силовыми линиями 7 на пластины 8 коллектора, 108064
Редактор С.Титова ТехредЯ.Карташова. Корректор M.Èàêñèìèøèíåö.
Заказ 147/4 Тираж 408 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4.3
Под действием частиц из плазмы . может наблюдаться эрозия пластин коллектора, образукщиеся при этом заряженные и нейтральные частицы должны быть перехвачены пластинами
8. Выполнение пластин.8 коллектора кривизной большей кривизны силовых. линий, обеспечивает равную скорость нейтральных частиц, образованных даже на краю пластины, и на входе и íà tg выходе дивертора, направленную к
9 4 наружной части зазора между соседни ми пластинами, что практически исключает их попадание в объем .камеры ловушки 3.
Таким образом, изобретение позволяет снизить загрязнение плазмы в ловушке путем уменьшения потока частиц, образующихся в результате эрозии пластин коллектора, и соответственно повысить температуру плазмы.
