Электромагнитная ловушка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ с >434952

Союз Советских

Социалистических

Республик

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 15.05.72 (21) 1784250/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (32) Пр.иоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень Лт 17 (52) М, Кл. Н 05h 1/00

Гасударственный комитет

Совета й1инистров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 533.9.07 (088.8) Дата опубликования описания 13.02.75 (72) Авторы изоб.ретения

О. А. Лаврентьев и В. А. Сидоркин (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЛОВУ111КА

Изобретение относится к физике плазмы и проблеме управля"мого термоядерного синтеза. Устройство может быть использовано для получения и удержания высокотемпературной плазмы.

Известна электромагнитная ловушка для удержания плазмы электрическими и магнитными полями, представляющая собой вакуумную камеру, куда помещены два встречно включенных соленоида, создающих остроугольное магнитное поле, .и электроды, к которым прилагается отрицательный потенциал относительно корпуса. Электроды расположены таким образом, что они закрывают магнитные щели (уча стки магнитного поля, где оно направлено .перпендикулярно повврхности, ограничивающий внутренний объем соленоидов). Два электрода находятся за осевыми отверстиями соленоидов, причем один из них выполняет функции инжектора электронов. Третий кольцевой — охватывает соленоиды по периметру, закрывая кольцевую магнитную щель между соленоидами.

Известному устройству присущ малый объем области удержания плазмы. Этот объем определяется геометрией центральнон области с нулевым магнитным, полем. Увеличен ие полезного объвма ограничено необходимостью применения очень больших магнитных полей.

Цель нзобрете.шя — увеличение полезного объема электромагнитной ловушки, занятого плазмой.

В предлагаемой ловушке эта цель достигается применением токонесущих шпн, расположенных по образующим цилиндрической поверхности, в совокупности с соленоидами, расположенными по оси на концах цилиндра.

Для дальнейшего увеличения полезного объема можно увеличить диаметр цилиндрической области при добавлении некоторого количества пар токонесущих шин и удлинить цилиндрическую область, т. е. расстояние между осевыми соленоидами.

На чертеже приведена принципиальная схема ловушки.

В вакуумной камере 1 закреплены про водники 2, являющиеся частью медного цилиндра, разрезанного по образующим. На оси цилиндра в торцовых его частях расположены многовитковые соленоиды 3. Коаксиально проводникам, охватывая их, расположен отражательный цилиндрический электрод

4,,находящийся под отрицательным потенциа25 лом, превышающим потенциал инжектора 5 электронного потока, расположенного на оси системы против осевого отверстия одного из соленоидов. Симметрично инжектору против осевого отверстия другого соленоида расположен отражательный электрод 6. Распределе414952

Предмет изобретения

Составитель В. Ким

Техред Е. Борисова

Корректор В. Гутман

Редактор Б. Федотов

Заказ 1735/562 Изд. № 837 Тираж 7Г>0 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент». ние магнитного поля в рабочем режиме показано на чертеже кривыми а и б в произвольном масштабе.

Когда в камере устанавливается вакуум ниже 10 — з тор, по проводникам 2 и катушкам 3 пропускают ток для создания удерживающего магнитного поля. Поток электронов из инжектора направляется через осевое отверстие соленоида внутрь ловушки, полезный объем которой образуют магнитные поверхности Штермера. Необходимым условием сопряжения магнитных полей токонесущих шин и полей осевых соленоидов является малость радиальной компоненты магнитного поля шин в области между шинами в .плоскости расположения соленоидов.

Цилиндрический электрод 4 п ри подаче на него отрицательного потенциала препятствует выходу электронов через магнитные щели между проводниками 2, а отрицательный потенциал на электроде б и инжекторе 5 — выходу электронов через осевые отверстия катушек. Удерживаемые таким способом электроны образуют потенциальную яму для ионов, рождающихся в результате ионизации остаточного газа электронами.

В предлагаемом устройстве полезный объем ловушки увеличен простым увеличением диаметра,,на котором рааположены проводники, и коли че спва праводн и ко в, а также у1величе5 и нем ра сстояния между соленоидами.

Электромагнитная ловушка для удержания плазмы электрическими и магнитными полями, представляющая собой цилиндрическую вакуумную камеру, в торцовых ча15 стях которой расположены соосные соленои ды, создающие нарастающие к торцам камеры магнитное поле, и электроды, закрывающие магнитные щели ловушки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения полезного

20 объема ловушки, она снабжена четным числом праводнико в, расположенных по образующим соосной соленоидам цилиндрической поверхности, длина которых превышает расстояние между соленоидами, а также электродом в

25 виде цилиндра, охватывающего все провод ники.