Способ стабилизации плазмы в замкнутых ловушках с пространственной осью

(57) Изобрядерной эв частностловушкам сможет бытьреакторовСпитцера",изобретени термо огни,етение относиер гетическойи к замкнутым ся х плазменны ью, и здани пространственнои использован ипа дракон, винтовой то и ер Ц и др вышение я является обрет г, представл емы М-стабил 5 - распред а схема магнит. На фиой снс затора; наеление токов иных полей в эне частно ст ний маг силовыхМ-стабилжено: апродольндинаты Я вушкам с жет быть бр аии Во коорб - па эллипиз аторе; н распредел ого магнит.б и реакторо фвосьмер о поля вдоль магнит (я), характе магнитпх по и оси;зующнйрхносте раметртичност Цель из тивност величени ГОСУДАРСТВЕНИЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЛМ И ОП 1 РЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(5 б) Соловьев ЛЗамкнутые магиидля удержаниярии шазмы, т,Чс. 3.Глаголев В,М. и др,нитная яма в ловушке дрплаз ль, т, 10, вып, 4, 19,С, и Шафранов В,Д. тные конфигурации плазль: Вопросы теоАтомиздат, 1987,СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАЗМЫ В ОБУШКАХ С ПРОСТРАНСТВЕН ение относится к термоядертической технологии, в амкнутым плазменным л остранственнои осью, и мпользовано при созданиинапример, типа драконСпитцера", винтовой тор ретения - повьппение .эфстабилизации за счетлубины магнитной "ямы"фективности стабилизации эа счетувеличения глубины магнитной "ямы",Плазму в замкнутой ловушке подверг ют воздействию неоднородного продольного магнитного поля пробочнойконфигурации, В области неоднородности продольного поля плазму подвергают дополнительным воздействиямгексагональных и квадрупольных магнитных полей, Области воздействияэтих полей разнесены вдоль оси ловушки в определенной последовательности,В результате взаимодействия с комбинацией мультипольных магнитных полейкруглая магнитная поверхность претерпевает последовательно треугольную иэллиптическую деформации, окончательно трансформируясь в круг с центром, смещенным относительно магнитной оси ловушки, что формирует магнитную "яму 1, Указанная трансформациямагнитных поверхностей возможна какна криволинейных, так и на прямолинейных участках плазменной ловушки.6 ил. ависимости от координаты Б вдоль агнитной оси; в - параметр Я(Б),1562958 характеризующий треугольность магнитных поверхностей в зависимости от ко -ординаты Я вдоль магнитной оси; г -нормальные сечения магнитных поверх 5ностей в различных участках М-стабилизатора; д - распределения магнитных силовых линий в М-стабилизаторе(пунктиром изображен ход силовых линий при однородном продольном магнитном поле),Устройство, реализующее способстабилизации плазмы в замкнутыхловушках с пространственной осью(М-стабилизатор), содержит катушки 1продольного однородного магнитногополя, катушки 2 усиленного магнитного поля в центре М-стабилизатора,обмотку 3 для создания азимутальногомагнитного поля третьей гармоники,обмотку ч азимутального магнитногополя второй гармоники, На Фигурах также изображена камера 5, силовые линииб азимутального магнитного поля третьей гармоники, силовые линии 7 азимутального магнитного поля второйгармоники и силовые линии 8 первойазимутальной гармоники, участок 9перехода круглой магнитной поверхности н треугольную, участок 10 с пе- З 0риодически изменяющейся эллиптичностью магнитных поверхностей и участок 11 перехода треугольной магнитнойповерхности в круглую со смещеннойгеометрической осью,35Осуществление способа стабилизации плазмы в замкнутых ловушках спространственной осью поясняется напримере работы устройства, реализующего способ (М-стабилизатора). 40 Работа М-стабилизатора заключается в создаваемой трансформации круглой на входе в стабилизатор магнитной поверхности в круглую на выходе, но со смещенным относительно магнитной оси ее геометрическим центром, Мультипольный стабилизатор располагается между смежными криволинейными элементами магнитной ловушки, Ста 50 билизатор состоит из элементов создания продольного аксиально-симметрич-.- ного магнитного поля с максимумом в центре и периодических по длине азимутально-неоднородных полей 1-й55 гармоники, квадрупольных и гексапольных. Поперечные составлякицие этих полей антисимметричны относительно центра И-стабилизатора, Маг 4нитные поля первой гармоники и квадрупольные поля распределены в центральной части стабилизатора, гексапольные - на внешних участках, Первоначально гексапольными полями осуществляется треугольная деформация магнитной поверхности (Фиг.бг). Далее на участке с квадрупольными полями . магнитные поверхности приобретают дополнительную эллиптическую деформацию. Большую ось эллипса подбирают совпадающей с направлением максимальной треугольной деформации магнитной поверхности. В связи с периодичностью квадрупольных полей эллиптическая деформация исчезает в конце этого участка, Далее треугольного вида поверхность вновь преобразуется в круглую. При однородном магнитном поле такая трансформация осуществляется без смещения геометрического центра магнитных поверхностей относительно магнитной оси (Фиг,бд). В случае неоднородного продольного магнитного поля с максимумом в центре стабилизатора на участке с квадрупольным полем матжитные силовые линии, расположенные вблизи максимума треугольной деформации поверхности, отклоняются от магнитной осн сильнее, чем расположенные на противоположной части магнитной поверхности, Это приводит в конце участка с квадрупольными полями к смещению геометрического центра магнитных поверхностей относительно магнитной оси (Фиг,бг) , Такое смещение сохраняется и после преобразования треугольной поверхности в круглую. При наличии поля первой гармоники аналогичным образом получается дополнительное смещение центра магнитных поверхностей относительно магнитной оси, К выходной части стабилизатора присоединяется тороидальий участок так, чтобы геометрический центр магнитной поверхности располагался ближе к . центру кривизны этого участка, чем магнитная ось. При этом возрастает область сильного поля на магнитной поверхности и в тороидальном участке создается магнитная яма, И-стабилизатор располагают в центре крэла магнитной ловушки дракон". При наличии поворота нормалей в примыкакицих к стабилизатору тороидальных участках создается магнитная15629 формула изобретения Способ стабилизации плазмы в замк нутых ловушках с пространственной осью, включааций воздействие на плазму неоднородного продольного магнитного поля пробочной конфигурации,5яма", что и обеспечивает гидромагнитную устойчивость, плазю в ловушке,1Способ осуществляется с использованием стабилизатора с прямолиней 5ной магнитной осью при отсутствии поля первой аэимутальной гармоники иприменяется для создания магнитной"яьы" при круглых магнитных поверхностях и в других замкнутых ловушках с 10гпространственной магнитной осью,586распределенного вдоль оси ловушки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения э,дефективности стабилизации эа счет увеличения глубины магнитной яж 1 и, плазму в области неоднородности продольного магнитного поля дополнительно подвергают воздействию гексагональных и квадрупольных магнитных полей, создаваемых периоди" ческими по азимуту и длине токами, протекающими в специальных обмотках, при этом вдоль оси магнитной ловушки последовательно размещают области воздействия гексагонального, квадрупольного, квадрупольного противоположного знака и гексагонапьногопротивоположного знака магнитных полей,,Зайцева ектор Т,Палий Редакт ытиям при ГКНТ СССР 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, Ул. Гагарина,Заказ 10 бВБИИПИ Го 7 Тираж 349 Подписно сударственного комитета по изобретениям и откр113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,