Способ получения плазмы

О П.И С":А Н,й ЕЗОБ-ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстическнкРеспублик 1 в 414951(53) УД 1( 533.9. .07 (088.8) ло делам нзобретеннй н открытнйОИУбликовано 25,03.80. Бктллетень ЛЬ1 Дата опубликования описания 25 03 80(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ О 15 Изобретение относится к физике плазмыи проблеме управляемого термоядерного синтеза.Известен способ получения плазмы сфери.ческой фокусировкой заряженных частиц. Йоэтому способу с поверхности сферы внутрьпо радиусам направляют потоки электронови ионов с постоянными по времени скоростями. В результате фокусировки плотность плазмы растет к центру обратно пропорциональноквадратурадиуса до некоторого малого радиуса го, определяемого точностью фокусировки.Максимально достижимая плотность плазмыпропорциональна отношению. площадей испускающей потоки частиц поверхности и поверх.ности, охватывающей область фокусировки,Она ограничена точностью фокусировки и тепловыми потерями на ускоряющих электродах.Цель изобретения - повышение плотностиплазмы в фокусе пропорционально отношениюобъемов испускающей частицы сферы и области фокусировки,Предлагаемый способ отличается тем, чтос поверхности сферы внутрь по радиусам направляют потоки электронов и ионов одинаковой плотности и с одинаковыми скоростями, зависящими от времени, так, что частицы, испускаемые с поверхности сферы в разные моменты времени, приходят в центр сферы одновременно. Предлагаемыи способ может быть осуществлен следующим образом. С поверхности сферы внутрь по радиусам направляют потоки электронов и ионов одинаковой плотности и с одинаковыми скоростями частиц. Пусть в некоторый момент времени т=0 (точка старта) скорость частиц потоков равна /о, Эти частицы достигают центра сферы радиуса В за времяйоЧастицы, инжектированные поверхностью сферы в более поздний момент , должны двигаться с большей скоростью К чтобы придти в центр сферы одновременно с ранее инжектированными частицами. Мы имеемй Р1+ - = -20 4 тсй э о -3ги = - =б 10 см4 ус г еЧО Составитель В. КимРедактор Г, Месропова Техред О.Легеэа Корректор Г. Назарова Заказ. 493/47 Тираж 885 Подписное ЦНИ 11 ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 откуда можно получить закон, по которому должна выбираться скорость потоков в каждый момент времени, а следовательно, ускоряющие потенциалы, прикладываемые к источникам частиц: ЧОЧ= (1)ойЕсли конечная скорость потока частиц О то инжекцию надо закончить в момент 1 Оте -- так как частицы инжектиройк Чьванные позднее 1 со скоростью Ч), приходят в центр с опозданием.Пусть источники электронов и ионов, рас. положенные на поверхности сферы работаются с одинаковой плотностью 1 1 Асм )Тогда количество частиц, испущенных в на. правлении центра сферы, равно;. нй 4 хй -д 14 тг,й 4- --гэ г з Чо 1,1е 3 1 Ч 1 еЧоВ идеальном случае, когда частицы движут. ся .точно по радиусам, а скорость потока за,дается в строгом соответствии с формулой (1), все частицы достигают центра системы одновре менно, в момент т=то, и здесь начинается интенсивное взаимодействие встречных потоков.Реально точность радиальной и временной фокусировок определяется геометрией и неполным соответствием ускоряющих потенциалов эО заданному значению. Если область фокусировки ограничена сферой радиуса го, плотность плазмы в центре равна4 эг,вЙ 3 э 1 34 /,1 Уо35.5 о 3 о т.е. плотность в центре растет пропорциональноотношению объемовсферы, испускающей частицы, и области фокусировки. 4Время существования такой плазмы в центре, очевидно, не меньше времени пролета частиц через область фокусировки, т.е, т - -", Коли.2 г чество выделяемых в результате термоядерных реакций нейтронов за импульс где 3 - сечение ядерной реакции.ьВ качестве примера возьмем:Я =10 см= 10" см/су = 2 10 В см/с- 1 А/смго =0,1 смф.ф = 10см /сТогда, подставив в 12) и (3), получим:и = 17 10 смв э.й, = 1,210" нейтрон/эа импульс В случае только сферической фокусировки т.е. были бы почти на три порядка меньше. Формула изобретения Способ получения плазмы путем фокусиров. ки электронных и ионных потоков с поверхности сферы внутрь по радиусам, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения плотности плазмы, потоки электронов и ионов направляют с одинаковыми плотностями и скоростью, зависящей от времени, так, чтобы час. тицы, испущенные с поверхности сферы в разные моменты времен.;:, приходили в центр сферы одновременно."