Камера установки “токамак

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХЕСПУБЛИН А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ в ных ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИГЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП И(56) 1. Арцимович Л.А. Установки токамак. Ч. 1. Препринт ИАЭ, М., ИАЭ им. И.В. курчатова, 1974, с. 27.2. Патент ВеликобританииР 1405925. "Камера для высокочастот ного нагрева проводящего ещества", Изобретение эа рубежом, Р 4;С 21 В 1/00, опублик. 1976.3. Краткое описание термоядер установок ИАЭ им. И.В. Курчатова. Препринт ИАЭ, М ИАЭ. им. Курчатова, 19734. Большакова М.М. и др. Экспери ментальная термоядерная установка токамак ТМ. Препринт В. Л., НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, 1976 (про тотип).(54)(57) КАМЕРА УСТАНОВКИ ТОКАМАК,содержащая разрядную камеру и охватывающий ее секционированный экранразмещенный внутри несущей конструкции, о т л и ч а ю щ а я с я теМ,что, с целью компенсации радиальныхтепловых изменений линейных размеровэкрана, опорные элементы несущейконструкции выполнены в виде самоустанавливающихся башмаков, расположены вдоль наружного контура поперечного сечения экрана и снабженыподвижными пружинными опорами, сжатыми при помощи клиновых .пар, установленных в зазоре между башмакаИзобретение относится к области электрофизической аппаратуры, в част- ности к конструкции вакуумных камер плазменных установок, например типа токамак.Известны секционированные камерыустановок токамак Ц - 31, размещенные на опорных элементах несущейконструкции.Известна камера тороидальной термоядерной установки токамак 4, содержащая рабочую камеру и.охватывающий ее секционированный экран, размещенный внутри несущей конструкции, который демпфирует быстрые смещенияплазменного шнура и местные поверхностные возмущения плазмы. Измене-,ние тока в плазме или смещение центра разряда относительно оси экрана приводит к пбявлению в последнем токов индукции, магнитное поле которыхстремится восстановить первоначальное положение плазменного шнура, Поскольку электрическая проводимостьэкрана, во много раз превышает начальную проводимость плазмы, в немпредусмотрены поперечные (меридианные) разрезы, которыми устраняетсяшунтирующее влияние экрана на разряд и обеспечивается возможностьвведения внешнего вихревого электрического поля в рабочий объем. Продольными разрезами в эКране устраняются поперечные токи, охватывающие сечениеплазменного шнура, и обеспечиваются условия для введения внутрь экрана управляющих магнитных полей. Поперечные. разрезы препятству; ют свободному прохождению индуктированных токов вдоль экрана, заставляя их замыкаться в зоне разрезов. Появление поперечной составляющей токов индукции в присутствии сильного внешнего тороидального поля приводит к дополнительному нагружениюэкранов пондеромоторными сиЛами.Экран термоядерной установки 4) выставлен на опорных стойках, закрепленных на несущей ферме, и жестко (беззазорно скреплен с последнейпри помощи охватывающих его скоб, воспринимающих действие пондеромоторных сил. Он имеет принудительное водяное охлаждение.Стремление получить плазму с термоядерными параметрами приводит к росту размеров камер .и одновременнок увеличению времени удержания иэнергонапряженности установок довеличин, определяемых критерием Лаусона, В результате силы, действующиена элементы камеры, существенно возрастают, в то время как действиеих носит статический характер. Кро" ме того, для увеличения электрической проводимости экрана и уменьшенияскорости смещения плазменного шнура в экранах установок токамак в качестве хладагента стал применяться жидкий азот. При значительных размерах камеры охлаждение экрана до температуры жидкогоазота приводит к заметному изменению его линейных раз-меров, появлению зазоров между экра ном и охватывающей его несущей конструкцией, воспринимающей действиекондеромоторных сИл.Цель изобретения - обеспечениеЪ (беззазорного крепления экрана внут ри несущей конструкции при наличиитепловых изменений линейных размеров последнего.Цель достигается тем, что опорные элементы выполнены,в виде самоустанавливающихся башмаков, которыерасположены вдоль наружного контурапоперечного сечения экрана и снабжены пружинными опорами, сжатыми доразмеров, обеспечивающих беззаэорное крепление экрана в несущей кон струкции при его охлаждении (нагреве), Сжатие осуществляется при помо"щи клиньев, установленных в зазоремежду башмаком и экраном, причемжесткость пружин равна или больше 25 действующих на .них пондеромоторныхсил.На фнг, 1 показана камера тороидальной термоядерной установки, нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.30камера 1 содержит разрядную (рабочую) камеру 2 и охватывающий еесекционированный экран 3, которыйразмещен внутри несущей конструк ции, состоящей из опорных колец 4 ибашмаков 5. Пазы опорных колец 4 иустановленные в них башмаки 5 сопрягаются по тороидальной поверхности,что дает возможность башмакам самоустанавливаться в случае возможных 40 перекосов. Башмак 5 имеет гнездо б,в котором помещены тарельчатые пружины 7 и отверстие 8 для опоры 9.Сжатие пружин 7 производится клиньями 10 и 11 путем перемещения одйого 45 из них с помощью гайки 12, свинчен. -ной со шпилькой 13При этом зазор14 между башмаком 5 и клином 11уменьшается. Перекос шпильки 13 приперемещении клина 10 компенсируется 50, цилиндрическими вкладышами 15. Приохлаждении (нагреве) экрана 3 еголинейные размеры уменьшаются увеличиваются) , зазор 15 при этом соответственыо увеличивается (уменьшается), а опора 9 под действием пружин7 своей опорной плоскостью плотйобеззазорно) прилегает к сопрягаемой поверхности клина 11, удерживаяэкран в первоначальном положении.Кроме того, при увеличении продол жительности рабочего импульса, когда приложение электродинамическнхсил, действующих на экран, носит .ударный характер, конструкция опордемпфирует резкое (ударное) переме щение секций.743451 10 А-Я Составитель ТехредМ. Герг едактор О, Юрков орректор Г,Решетни аказ 8053/2 Ти ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Жраж 427 венног етений 35, Ра Подписно комитета СССРоткрытийская наб., д. илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 Эффективность камеры по предлагаемому изобретению состоит в том, что, во-первых, наличие пружинных опор исключает резкие ударные) перемещения секций экрана при приложении, электродинамических сил во время рабочего импульса, что позволяет значительно уменьшить металло- емкость несущей конструкции и экрана.Во-вторых, пружинйые опоры обеспечивают беззазорное крепление секций экрана, устраняя возможность разворота, который вызывается тем, что центр тяжести секций, представляющих собой секторы тора, и их опоры лежат в разных вертикальных плоскостях.В-третьих, пружинные опоры компенсируют тепловые изменения линейных размеров экрана при его охлаждении нагреве), обеспечивая стабильное положение оси поперечного сечения последнего на магнитной оси и исключая тем самым гофрировку плазменного шнура.