Устройство для магнитного удержания плазмы

(51) 4 С 1 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СО 1 г Е ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ т,. 13ЯдЦЯсд. т,(21) 3355190/18-25(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯУДЕРЖАНИЯ ПЛАЗМЫ, содержащ х катушек,винтовойуглого сече оид иэ кругльых лежат на нитныи соле центры кото линии, обви ния о т л что, с цель ния констру ны таким об ющеи тор кр ч а ю щ е е упрощения и ии, катушки зом, что их я тем, дешевле- асположецентры лееской линии геодезть обхо жат на винт в вокругЯ=.г/К =0,3,ьшой радиующеи ше тороида малый,при э оверш 8 гоцр,п- р 1 апагцшр Епе1, р.841.МАГНИТНОГО тью бгде гсы торны чер и расположеки и их осии,ом катуш з равные промежу ют с геодезическ ее магОПИСАК АВТОРСКОМ ЯО 1 1137Изобретение относится к устройствам, используемым для исследований в области физики плазмы в свзи с проблемой управляемого термоядер 5 ного синтеза.Известно устройство для магнитного удержания плазмы в тороидальной магнитной системе с пространственной осью, содержащее магнитный соленоид, состоящий из катушек, центры которых лежат на плоской кривой, и проводник, совпадающий с этой кривой. Недостатком этого устройства является неэффективность использования объема магнитного поля, т.к, занимает лишь малую часть соленоида.Наиболее близким техническим решением является устройство для магнитного удержания плазмы, содержащее магнитный соленоид из круглых катушек, центры которых лежат на винтовой линии, обвивающей тор, и систему стабилизации. Недостатком такого уст ройства является наличие механических опрокидывающих моментов, действующих на катушки соленоида, создающего основное продольное магнитное поле. Причиной опрокидывающих моментов является притяжение между соседними катушками, в результате чего соленоид стремится приобрести по возможности минимальную длину.Целью изобретения является упроще 35 ние и удешевление конструкции.Цель достигается тем, что в устройстве для магнитного удержания плазмы, содержащее магнитный соле Г ноид из круглых катушек, расположенных таким образом, что их центры лежат на винтовой геодезической ли.нии, совершающей шесть обходов вокруг тора с тороидальностью Г = = г/К = 0,3, где г - малый, а К - большой радиусы тора, при этом катушки расположены через равные промежутки и их оси совпадают с геодезической линией,50На фиг, 1 изображено поперечное сечение устройства, на фиг, 2 - вид .сверху. Плазма 1 в камере 2 удерживается постоянным магнитным полем, создаваемым электромагнитной системой, представляющей собой соленоид продольного поля, состоящий из катушек 3, центры которых расположены на геодезической линии 4 на торе через равные промежутки по ее длине, и систему стабилизации, состоящую из продоль" ных токовых шин, расположенных относительно геодезической линии таким образом, что в различных поперечных к ней сечениях каждая шина лежит на окружности под одинаковым углом нормально к оси.Так ось соленоида является геодезической, т,к. кратчайшей линией,тенденция соленоида к сокращению приводит лишь к давлению на опору в направлении по нормали к геодезической, но не создает опрокидывающего момента, При выборе тороидальности Г =Г,З при шести обходах вокруг тора плазменный шнур смещается относительновакуумной магнитной оси лишь в направлении нормали к последней, чтодает возможность расположить токовыешины, стабилизирующие положениешнура, симметрично относительно нормали к геодезической и под одинаковым углом к нормали в любом сечении.Таким образом, изобретение позволяет устранить опрокидывающие моменты, действующие на катушки соленоида и тем упростить их конструкцию и крепление, во-вторых, устранить смещение плазмы по бинормали и тем самым упростить схему размещения дополнительных стабилизирующих продольных проводников с током, которые в этом случае должны выполнять лишь задачу компенсации смещения плазмы по нормали к оси соленоида.По сравнению с известными данное устройство позволяет получить большее2значение параметра р = 8 ир/В 2 Г 7. вместо нескольких процентов, т.е.более эффективно использовать объем магнитного поля и избежать неустойчивостей плазмы, обусловленных продольным током, необходимым для поддержания ее равновесия в токамаке.(Ю ехред М.Моргентал Корректор М. Максимищи Тираж 395 НИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 35, Москва, Ж, Раушская н