Магнитная система плазменной ловушки типа "дракон

 

Изобретение относится к технике , связанной с созданием управляемого термоядерного реактора. Целью изобретения является повьшение говыхода термоядерной реакции путем удержания высокотемпературной плазмы более высокого давления. Магнитная система плазменной ловушки типа Изобретение относится к технике, связанной с проблемой создания управляемого термоядерного реактора. Целью изобретения является повышение энерговыхода термоядерной реакции путем удержания высокотемпературной плазмы более высокого давления . На чертеже показана схема плазменной ловушки типа Дракон. Конфигурация магнитного поля ловушки образована двумя основными прямолинейными участками 1 однородного магДракон состоит из двух основных прямолинейных участков однородного магнитного поля 1, двух замыкающих участков магнитного поля 2 и двух переходных прямолинейных элементов 3, обеспечивающих вращательное преобразование магнитных силовых линий.Каждый из элементов 3 обеспечивает вращательное преобразование на угол, который дополняет до i угол между нормалями к оси в точках стыкования замыкающих участков с концами основных прямолинейных участков.По--. вышение давления удерживаемой плазмы обусловлено тем, что вращательное преобразование осуществляется элементом плавно до 180 , при этом замыкающие участки могут быть смонтированы с меньшей длиной, при этом значение параметра Р Р ВТ/В, где :Р - давление плазмы; В - значение магнитной индукции может быть повышено. 1 ил. $ (Л нитного поля, двумя замыкающими участками 2 и двумя переходными прямолинейными участками 3 с вращательным преобразованием магнитных силовых линий. Переходной участок 3 может быть размещен на основном прямолинейном участке 1 в лтбом месте. Сборка магнитной системы плазменно й ловушки производится следующим образом. Сначала т роизводится сборка отдельных участков магнитной конфигурации ловушки, например соленоида прямолинейного участка 1, потом в СП СХ). со со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОцИАяистичесних

РЕСПУБЛИН

А1 (51)5. Н 05 Н 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬЮ СВИДЕ ГЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 1:ОМИТЕТ

О0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 30.04. 91. Бюл. Ф 16 (21) 4295675/25 (22) 07.08.87 (71) Московский инженерно-физический институт (72) С.Л.Лазарев, С.Ф.Перелыгин и S.È.Ñìèðíîâ (53) 533.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1062795, кл. Н 05 Н 1/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1393168, кл. Н 05 Н 1/00, 1988. (54) МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ПЛАЗМ1".ННОЙ

ЛОВУЦКИ ТИПА ДРАКОН (57) Изобретение относится к технике, связанной с созданием управляемого термоядерного реактора. Целью изобретения является повышение энерговыхода термоядерной реакции путем удержания высокотемпературной плазмы более высокого давления. Магнит"ная система плазменной ловушки типа

Изобретение относится к технике, связанной с проблемой создания управляемого термоядерного реактора.

Целью изобретения является повышение энерговыхода термоядерной реакции путем удержания высокотемпературной плазмы более высокого давления.

На чертеже показана схема плазменной ловушки типа Дракон.

Конфигурация магнитного поля ловушки образована двумя основными прямолинейными участками 1 однородного маг„„Я0„„1 508939

Дракон состоит из двух основных прямолинейных участков однородного магнитного поля 1, двух замыкающих участков магнитного поля 2 и двух переходных прямолинейных элементов 3, обеспечивающих вращательное преобразование магнитных силовых линий.Каждый из элементов 3 обеспечивает вращательное преббразование на угол, который дополняет до угол межр\. ду нормалями к оси в точках стыкования замыкающих участков с концами основных прямолинейных участков.По- вышение давления удерживаемой плазмы обусловлено тем, что вращательное преобразование осуществляется элемен-. о том плавно до 1I80 при этом замыкающие участки могут быть смонтированы с меньшей длиной, при этом значение параметра 13 = P 8a/В, где .Р— давление плазмы;  — значение магнитной индукции может быть повы шено. 1 ил. нитного поля, двумя :замыкающими участками 2 .и двумя переходными прямолинейными участками 3 с вращательным преобразованием магнитных силовых линий. Переходной участок 3 может быть размещен на основном прямолинейном участке 1 в любом месте.

Сборка магнитной системы плазменной ловушки производится следующим образом. Сначала Нроизводится сборка отдельных участков магнитной конфигурации ловушки, например соленоида прямолинейного участка t, потом в! 508939 где f5 =

Р

В него вставляется предварительно собранный элемент с вращательным преобразованием магнитных силовых линий. Этот элемент может быть выполнен на основе системы винтовых проводников либо на основе катушек продольного поля некруглой формы. Затем собирается замыкающий участок 2, далее производится сборка всей ловУш- щ кио

Магнитная ловушка типа Дракон работает следующим образдм. После приготовления рабочей смеси дейтерия и, трития в вакуумной камере магнитная система подключается к источнику питания. Затем напряженность магнитного поля поднимается до уровня, обеспечивающего удержание высокотемпературной плазмы. Заполнение ловушки 20 происходит путем инжектирования в прямолинейный участок 1 предварительно разогнанного до высоты скорости нейтрального газа. В процессе столкновения инжектированного газа с молекулами остаточного газа происходит образование плазмы. Для дополнительного подогрева используется ВЧ-методы.

Максимально достижимое значение давления плазмы при выполнении усло- 30 вия замкнутости магнитной конфигура"

,ции ловушки и условия отсутствия на ее прямых участков диполвных токов

Пфирша-Шлютера (K С +d S) О, где K — кривизна оси, 35

М вЂ” угол вращательного преобразования определяется по фор муле

2tБ ь!!4 40 (°

dS К Ъ sinof."К

Р 8п/8 давление плазмы,. 45 магнитная индукция; радиус плазменного шнура; радиус кривизны оси; продольная координата;

al. — полный угол вращательного преобразования на периметре установки.

В данкой ловушке обеспечивается более высокое предельное давление удерживаемой плазмы при сохранении низкого значения коэффициентов переноса. Это достигается введением нового конструктивного элемента,в котором вращательное преобразование плавно без скачков доводится до !

80 . Наличие такого элемента снимает ограничения на конструкцию замыкающего участка.

Таким образом расширяются возможности оптимизации магнитной системы с целью повышения параметра ф .Действительно, если в плазменную ловушку ввести предлагаемый элемент, то замыкающий же участок может бытв сконструирован с меньшей длиной, а точнее с меньшим значением интеграла К S м,.

sine/ b S. Например, использование замыкающего участка, составленного из двух четвертьтороидальных соленоидов и винтового соленоида, позволяет согласно расчетам по формуле поднять величину 5 до 0,8, а значение максимального давления плазмы при том же аспектном отношении до ) „,=8X.

Формула изобретения

Магнитная система. плазменной ловушки типа Дракон, содержащая два прямолинейных участка с однородным магнитным полем, соединенных с замыкающими участками посредством переходншх участков, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности удержания высокотемпературной плазмы высокого давления, в качестве переходных участков использованы элементы с вращательным преобразованием магнитных силовых линий на угол

ec= а, где — угол между нор» малями к осям замыкающих и .прямолинейных участков в точках нх соединения

1508939

Производственно-иэдателъский комбинат "Патент", г. Уагородр ул. Гагарина, 101

Редактор В.Трубчекко Заказ. 2145

ВНИИПИ Государственного

113035, Составитель К,Клоповский

Техред М.Кодa нy Корректор Н.Король т

Тираж 497 Подписное комитета но изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5