Тороидальная термоядерная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИ вел истическ спублин А 1 19) (И) 51)5 С 21 В 1/ОО Оп апсеД ОКНА / ЬЯ ет условию8+ Фо1 ю и цб ачен вареобра рическ и Ь от о маги ого вращательного ан тствеццо ца геоме вки и ца расстолтп твии квадрупольно от й оси нее в тного устаноотсутсполя.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ ЧТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 1(56) Пустовитов В.Д. Управление конфигурацией стелларатора с помощью квадрупольных полей. - Физика плаз" мы. 1988, т. 14, В 1, с. 101.1,уоп 1.Р.е а 11. ТЬе айч согоЫа 1 1 ас 1 ху Ртепргп /ТМОа 1 с Идее, 1986. (54) ТОРОИДАЛЬНАЯ ТЕРМОЯДЕРНАЯ УСТА- НОВКА(5). Изобретение относится к области управляемого термоядерного синтеза, в частности к экспериментальным установкам с магнитным удержанием плазмы типа торсатрон, и может быть использовано прц создании энергетического реактора. Целью изобретения является расширение экспериментальных возможностей за счет Формирования различаюИзобретение относится к области .управляемого термоядерного синтеза,в частности к экспериментальным установкам с магнитным удержанием плазмытипа торсатроц, и может быть исполь-зовано при создании энергетическогореактора,Целью изобретения является расширение возможностей управления плазмойэа счет формирования различающихсяконфигураций магнитного поля.На чертеже схематично изображенорасположение основных элементов водном из поперечных сечений торондальной термоядерной установки. 2щихся конфигураций магнитного поля. Иагцитцая система установки выполнен по схеме двухзаходного торсатрона, компенсационные обмотки выполнены в аиде четырех кольцевых проводников с квадрупольцым расположением относительно кольцевой геометрической оси тора, а вакуумная камера выполнена с некруглым поперечным сечением, при этои среднее по обходу (усредненное по осццлляцпям винтового магнИтыого поля) отношение полувысоты Ь к полу- ширине д вакуумной камеры удовлетворЯв + 1 о 2 Д , Р Тороидапьцая термоядерная установка содержит вакуумную камеру 1, торсатронные винтовые обмотки 2, .опорныйтор 3, кольцевые компенсационные проВодники 4,Установка работает следующим об,разом, Торсатронные винтовые обмотки2 подключаются к источнику питания(не показан), обеспечивающему протекание в двух проводниках обмотки 2однонаправленных токов 11, Величинаэтих токов при заданном законе намотки проводников определяется необходимой напряженностью продольного поля,Одновременно к источнику питания под 1589846ккчаются кольцевые компенсационныепроводники 4, Суммарный ток в этихчетырех проводниках должен составлять21 , а направление - противоположно1, что необходимо для компенсациинеосциллирующего поперечного поля об"моток 2, Необходимо, чтобы токи вкольцевых проводниках 4, лежащих всредней плоскости тора, и токи 1 и1 в двух других кольцах составлялисоответственно1 12+ 1,1 йгде 1 - величина различия токов,Величина 1/1 определяет напряженность квардуполоного поля В и, следовательно, вытянутость граничногосечения магнитной конфигурации или 20размеры сепаратрисы при возникновениидублетных конфигураций. После тогоак в обмотки 2 и кольцевые проводники 4 введены токи нужной величины,конфигурация магнитного поля сформироваИа и может быть использована для удер"жания плазмы, создаваемой обычнымисредствами,Внешние токи создают магнитные по- З 0верхности, представляющие собой каркас" для удержания плазмы При В = Оих сечения круглые. С ростом В ониСф Сфвытягиваются, но при В г В, где Вкритическое магнитное поле, конфигу- . 35рация остаетСя одноосевой р 1 ри этомсгвеличина В " составляет всего несколь 2Ко процентов от величины Во продольйого магнитного поля, Увеличение Всверх В приводит к расщеплению магб. нитной оси и появлению внутренней сепаратрисы, разделяющей магнитные поверхности на три одноосевых семейстВа; два - внутри сепаратрисы, имеющейформу восьмерки, и одно - внешние вытянутче поверхности, охватывающие сеяаратрису. При достижении В, величиныЯЛКс 8+ РО юВ 2 Вд, где ро и О 8цозначения вакуумного вращательного 50состояния соответственно на геометрической оси установки и йа расстоянии Ь от нее, возникает чисто дублетНая конфигурация, Ги+где М, и р-" . 2 г - ф+ Цф - значения вакуумноговращательного преобразования соответственно на геометрической оси установки и на расстоя нии Ь от нее соответст венно в отсутствие квадрупольного магнитного поля. Установка, рассчитанная на получение конфигураций всех четырех типов, должна иметь при В = О положительный и отличный от нуля угол вращательного преобразования на оси. Этим качеством обладает только двухэаход с ный стелларатор (торсатрон).Как следует из анализа магнитных конфигураций, .для размещения в вакуумной камере всех четырех возможных типов, включая дублетную структуру,геометрические ограничения на отношениеполувысоты Ь в полуширине д вакуумной камеры может быть выражено соотношением;-",г Г 2 ф+цоПриведенное соотношение относится к величинам, не зависящим от продольной координаты и характеризующим установку в среднем, Формула изобретенияТороидальная термоядерная установка, содержащая вакуумную камеру, двухэаходные торсатрснные и компенсационные обмотки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения возможкостей управления плазмой за счет формирования различающихся конфигураций магнитного поля, компенсационные обмотки выполнены в виде четырех кольцевых проводников с квадрупольным расположением относительно кольцевой геометрической оси установки, а ва,куумная камера выполнена с некруглым поперечным сечением, при этом усредненное по осцилляциям винтового магнитного поля отношение полувысоты Ь вакуумной камеры к ее полуширине Й выбрано удовлетворяющим условию1589846 оставитель Р, Ивановехред Л,Сердюкова едактор ректор М. Шаро ЮВЕВЮтш шав ещ кова Подписное и ГКНТ ССС обретениям и открытиямРаушская наб., д. 4/5 101 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ултород, ул. Гага Заказ 2451ИИИПИ Государств1а С Тирая 271ного комитета по035, Москва, Ж