Способ стабилизации неустойчивостей плазмы

(1 1 598524 Сма Йиетани Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.12.78 51) М, Кл.вН 05 Н 1(16 6 21 В 1(00 Государственный комите, (72) Авторы изобретени Чуянов, Ю. В. Гвоздков, Л, Н, Фицнер и М. 1 О. Черкаши 71) Заявител СПОСОБ С 1 АБИЛИЗАЦИИ НЕУСТОЙ 1 АТОС 1 Е 11ПЛАЗМЫ Изобретение относится к области автоматического управления процессами в плазменных устроиствах, преимущественно в термоядерных установках, и может быть использоВано для подаВления различных неустойчивостей в открытых и тороидальных магнитных ловушках.Известны спосооы подавления неустойчивостей плазмы с помощью обратнои связи с постоянными параметрами.Известные способы предполагают применение специальной электронной системы, получающеи сигнал с датчиков состояния плазмы и воздействующей на плазму путем создания электростатических или магнитных полей, 11 араметры обратной связи выбирают из условия обеспечения затухания колебании плазмы на основе идеализированной математ 1 ческой модели неустоиивости, а об эффективности воздейстьия ооратнои связи на плазменную неустойчивость судят но величине характерных па- рамстрОВ плазмы (плотности, температурс, уровню остаточных колебаний и др,)..уществующие способы не обеспечивают устоичивость замкнутои системы плазма+ ооратная связь при значительном изменении параметров плазмы из-за недостатка априорной информации о параметрах плазмы. Ближайшим технгческим решением ипредлагаемому изооретению является способ стабилизации неустойчивостей плазмы путем преобразования сигнала с датчиков состояня плазмы и автоматического задания параметров обратной связи.По этому спосооу выходной сигнал подвергают преобразованию; ьыпрямляо, выделяют низкочастотную составляющую, которую затем логаргфмируют с помощью функционального преооразователя и далее дифференцпруют, В результате указанных деиствпй формируют показатель усточивости плазмы, использующий для авгоматического нахождения и поддержания с полпогоканально О иоискоВогоройства (автоматического оптимизатора) значений параметров обратной связи, ооеспечивающих устоичпво;ь. 11 опск предполагает пробные изменения управляемых параметров ооратной связи, изучение в;шянпя этих пз.11 спснии на показатель устоичивости и такое последующее изменение указанных параметров, при котором достигается экстремум показатсля устой 1 нвости (обеспечивается устойчивость плазмы).Однако известный способ не позволяетстабилизировать те плазменные неустойчивости, для которых инкремент колебаний порядка частоты (спосоо работоспосооен В598524 Составитель В. Обухов Редактор Е. Месропова Техред А. Камышникова Корректор А, Степанова Типография, пр. Сапунова, 2 случае малых инкрементов, порядка нескольких процентов от частоты колебаний)из-за применения поисковой системы дляотыскания области устойчивости, о т л и ч аю щ е е с я малым быстродействием, 5Цель изобретения - повышение быстродействия,Это достигается тем, что по предлагаемому способу из сигнала с датчиков состояния плазмы выделяют колебания на частоте подавляемой неустойчивости, сравнивают уровень амплитуды колебаний с заданным значением и в зависимости от ихразницы производят автоматическое изменение параметров обратной связи, 15На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.В плазменном устройстве 1 установленыдатчики 2 состояния плазмы, связанные сусилителем 3 с регулируемым коэффициентом усиления с подключенными на выходеэлектродами 4. Датчики 2 подключены также к цепи из частотно-избирательногофильтра 5, детектора 6 и интегратора 7,замыкающихся на усилитель 3, Источник8 регулируемого напряжения подключен навход интегратора 7. При возникновении неустойчивостей в плазме датчик состоянияплазмы (например, электростатическоготипа) воспринимает возмущения электрического поля, которые выделяются частот-но-избирательным фильтром 5, настроенным на частоту подавляемых колебанийплазмы. Сигнал с выхода фильтра 5 подается на детектор 6, а с детектора 6 выпрямленный сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний в плазме, и напряжение систочника 8 подаются, соответств"пно, напрямой и инверсный входы интегратора 7,введенного в цепь для получения астатиз 40ма регулирования. Выходной сигнал интегратора 7 поступает на управляющий вход усилителя 3 с регулируемым коэффициентом усиления и повышает коэффициент усиления в основном контуре обратной связи до тех пор, пока система не войдет в область устойчивости, и сигнал с детектора 6 не сравняется по абсолютной величине с напряжением источника 8. Напряжение источника 8 определяет уровень остаточных колебаний в системе, а усиление в основном контуре обратной связи при любом изменении плотности поддерживается таким, при котором плазма находится на границе устойчивости.Проверка работоспособности устройства, реализующего предлагаемый способ, была проведена на установке ОГРА. Изменение полного коэффициента усиления обратной связи с помощью цепи самонастройки позволило обеспечить стабилизацию желобковой неустойчивости при изменениях плотности в процессе накопления плазмы. Амплитуда автоколебаний поддерживалась на заданном уровне, не ограничивающем накопление плазмы в ловушке. Формула изобретенияСпособ стабилизации неустойчивостей плазмы, преимущественно в термоядерных установках, путем преобразования сигнала с датчиков состояния плазмы и автоматического задания параметров обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, из сигнала с датчиков состояния плазмы выделяют колебания на частоте подавляемой неустойчивости, сравнивают уровень амплитуды колебаний с заданным значением и в зависимости от их разницы производят автоматическое изменение параметров обратной связи. Заказ 574/9 Изд.151 Тираж 950 Подписное ЕПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб.,д. 4/5