VVVVVV
(Л(L
/ 7Yy/ 7yy
X2Z// .X2Z //.
а 11 Изобретение относитс к физике плазмы и проблеме управл емого термо дерного синтеза и может быть исполь зовано в устройствах дл удержани плазмы. Известна электромагнитна ловушка содержаща размещенные в камере соосные соленоиды, запирающие осевые и щелевые электроды и диафрагму , расположенную за пределами каждого соленоида и жестко св заннзпо с одним из осевых запирагацих электродов . Недостатком известной электромагнитной ловушки вл етс , то, что диафрагма недостаточно предохран ет кра соосных соленоидов от перегрева и не обеспечивает получение плазмы в электромагнитной ловушке с оптимал ными значени ми при разных ре шмах,, Наиболее близкой к предлагаемой вл етс электромагнитна ловлппка, содержаща вакуумщто камеру, в которой размещены соосные соленоиды с помещенными в их отверсти соосно им кольцевыми диафрагмами и -запирающие осевые и щелевые электроды. Кольцевы диафрагмы представл ют собой металлические вставки-трубки, изолированные от корпуса электромагнитной ловушки Кольцевые диафрагмы ограничивают магнитный поток, вдоль которого электроны выход т из ловушки. Запира щие осевые и щелевые электроды разме щены вне объема удержани . Один из осевых запирающих электродов одновре менно вл етс .эмиттером электронов Накопление плазмы в электромагнитной ловушке осуществл етс путем ионизации рабочего газа инжектированными электронами. При определенном размере кольце .вых диафрагм и конкретных значени х напр женности магнитного пол и тока инжекции в электромагнитной ловушке может быть получена плазма с максимальным значением плотности и темпер туры. Дл получени плазмы с максимально достижимыми значени ми плотности и температуры при другюс параметрах магнитного пол , тока инжекции и плотности рабочего газа необходимо изменить размер кольцеззых диафрагм и следовательно эффективный диаметр потока зар женных частиц в осевое отверстие. Недостатком данного устройства вл етс то, что дл замены одной 2 кЬльцевой диафрагмы другой, необходимо разбирать высоковакуумную электромагнитную ловушку, что приводит к простою электромагнитной ловушки, потере времени на ее разборку и последующую сборку, потере времени на дегазацию внутренних поверхностей после сборки электромагнитной ловушки . Цель изобретени - улучшение качества регулировани ,-эффективного диаметра плазменного образовани . Поставленна цель достигаетс тем, что в электромагнитной ловушке, содержащей вакуумную камеру, в которой размещены соосные соленоиды с помещенными в их отверсти соосно им кольцевыми диафрагмами, и запираюшие осевые и щелевые Электроды, между диафрагмами и запирающими осевыми электродами установлены кольцевые электроды , расположенные соосно с соленоидами . Введение в электромагнитную ловушку кольцевых электродов, расположенных между диафрагмами и запирающими осевыми электродами соосно с соленоидами и размещенных в области расход щегос магнитного пол , перекрыва магнитный поток, позвол ет в процессе работы варьировать электростатические потенциалы, подаваемые на кольцевые электроды, что обеспечивает изменение эффективного диаметра плазменного образовани в осевом отверстии, определ ющего объем удерживаемой в ловушке плазмы. Это измен ет диффузию электронов в направлении поперечном относительно магнитного пол и тем самым дает возможность получать плазму с оптимальными параметрами. На чертеже изображена предлагаема электромагнитна ловушка, общий вид, , Устройство содержит соосные соленоиды 1, кольцевые диафрагмы 2, запирающие осевые электроды 3 и 4„ запирающие щелевые электроды 6. Соленоиды 1 размещены в вакуумной камере 7. Кольцевые диафрагмы 2 помещены в отверсти соленоидов 1 соосно им. Соленоиды 1 включены навстречу друг другу. Кольцевые электроды 6 размещены диафрагмами 2 и запирающими осевыми электродами 3 и 4 соосно соленоидам 1 и на разном рассто нии от них. Запирающий осевой электрод 3 одновременно служит эмиттером электронов , В качестве примера на чертеже изо ражена электромагнитна ловушка с кольцевыми электродами 6, каждый из которых содержит по три кольца. Устройство работает следующим образом. После достижени необходимого вакуума в вакуумной камере 7 по соос ным соленоидам 1 пропускают ток дл создани удерживающего магнитного пол . Поток электронов от запирающего осевого электрода 3 в течение определенного импульса направл ют вдоль оси внутрь электромагнитной ло вушки. При этом на запирающие осевые электроды 3 и 4 и запирающие щелевые электроды 5 подают отрицательньй потенциал , который преп тствует вькоду электронов из электромагнитной ловушки , Накопление плазмы в электромагнитной ловушке осуществл етс путем ионизации рабочего газа инжект рованными электронами..На кольцевые электроды 6 при необходимости могут быть поданы различные потенциалы по отношению к потенциалу на диафрагме 2, что приводит либо к отражению электронов в ловушку, либо к их поглощению на кольцевых электродах 6. При подаче на кольцевые электроды 6 отрицательного потенциала, равного потенциалу запирающих осевых электро дов 3 и 4 в вакуумную ловушку возвращаютс все электроды, вьппедиие из нее через диафрагму 2, При подаче на кольцевые электроды 6 положительного потенциала, равного потенциалу на кольцевой диафрагме 2, часть электронов , вьщ1едптх из электромагнитной ловушки, будет поглощена кольцевыми электродами 6 и только часть отразитс от осевых запирающих электродов 3 и 4 и вернетс в электромагнитную ловушку. Подава разные потенциалы на кольцевые электроды 6 можно регулировать эффективный диаметр осевого сечени , через которое осуществл ет- с отражение электронов в электромагнитную ловушку. Таким образом, при необходимости, можно дл разных режимов работы электромагнитной ловушки подобрать такой эффективный диаметр осевого сечени с помощью потенциала на кольцевых электродах 6, что в электромагнитной ловушке будет плазма с оптимальными значеполучена ни ми плотности и температуры при любых значени х напр женности магнит-ного пол , тока инжекции и плотности рабочего газа. При этом наблюдаетс улучшение условий эксплуатации электромагнитной ловушки, так как отсутствует необходимость в разборке электромагнитной ловушки.a 11 The invention relates to plasma physics and the problem of controlled thermo-nuclear synthesis and can be used in plasma confinement devices. A known electromagnetic trap contains coaxial solenoids placed in the chamber, locking axial and slot electrodes and a diaphragm located outside each solenoid and rigidly connected to one of the axial locking electrodes. A disadvantage of the known electromagnetic trap is that the diaphragm does not sufficiently protect the edges of coaxial solenoids from overheating and does not provide plasma in the electromagnetic trap with optimal values at different times. The electromagnetic catch containing the vacuum chamber is closest to the proposed one. in which coaxial solenoids are placed with annular diaphragms placed coaxially with coaxially placed diaphragms in them and locking axial and slot electrodes. The annular diaphragms are metal tube inserts, insulated from the electromagnetic trap body. The circular diaphragms limit the magnetic flux along which electrons leave the trap. The locking axial and slot electrodes are placed outside the holding volume. One of the axial locking electrodes is simultaneously an electron emitter. Plasma is accumulated in an electromagnetic trap by ionizing the working gas with injected electrons. At a certain size of a ring of out diaphragms and specific values of the magnetic field intensity and injection current in an electromagnetic trap, a plasma with a maximum density and temperature value can be obtained. In order to obtain plasma with the maximum attainable values of density and temperature with different magnetic field parameters, injection current and working gas density, it is necessary to change the size of the ring-shaped diaphragms and therefore the effective diameter of the flow of charged particles into the axial orifice. The disadvantage of this device is that to replace one 2 ndf diaphragm with another, it is necessary to disassemble a high-vacuum electromagnetic trap, which leads to a downtime of the electromagnetic trap, loss of time for its disassembly and subsequent assembly, loss of time for degassing the internal surfaces after the assembly of the electromagnetic trap. The purpose of the invention is to improve the quality of regulation, the effective diameter of the plasma formation. The goal is achieved by the fact that in an electromagnetic trap containing a vacuum chamber in which coaxial solenoids are placed with annular diaphragms coaxially placed in their apertures, and locking axial and slot electrodes, annular electrodes are placed between the diaphragms and locking axial electrodes. . Introduction of ring electrodes located between diaphragms and locking axial electrodes coaxially with solenoids and placed in a divergent magnetic field into the electromagnetic trap, shutting off the magnetic flux, allows the electrostatic potentials applied to the ring electrodes to vary during operation. the formation in the axial orifice, which determines the volume of plasma trapped in the trap. This changes the diffusion of electrons in the direction transverse with respect to the magnetic field and thus makes it possible to obtain a plasma with optimal parameters. The drawing shows the proposed electromagnetic trap, a general view, The device contains coaxial solenoids 1, annular diaphragms 2, locking axial electrodes 3 and 4 „locking slot electrodes 6. Solenoids 1 are placed in a vacuum chamber 7. Ring diaphragms 2 are placed in the apertures of solenoids 1 coaxially them. Solenoids 1 are included to meet each other. The ring electrodes 6 are located by the diaphragms 2 and the locking axial electrodes 3 and 4 coaxially with the solenoids 1 and at different distances from them. The locking axial electrode 3 simultaneously serves as an electron emitter. As an example, an electromagnetic trap with annular electrodes 6, each containing three rings, is shown on the drawing. The device works as follows. After reaching the required vacuum in the vacuum chamber 7, current is passed through coaxial solenoids 1 to create a holding magnetic field. The flow of electrons from the locking axial electrode 3 during a certain pulse is directed along the axis to the inside of the electromagnetic trap. In this case, the locking axial electrodes 3 and 4 and the locking slot electrodes 5 supply a negative potential, which prevents electrons from entering the electromagnetic trap. Plasma accumulation in the electromagnetic trap is accomplished by ionizing the working gas with injected electrons. different potentials with respect to the potential on the diaphragm 2, which leads either to the reflection of electrons into the trap, or to their absorption on the ring electrodes 6. When fed to the ring negative potential electrodes 6, equal to the potential of the locking axial electrodes 3 and 4, all electrodes return to the vacuum trap, from the diaphragm 2 through the diaphragm 2, when a positive potential is applied to the ring electrodes 6, equal to the potential on the annular diaphragm 2, a part of the electrons, all of the disparate the electromagnetic trap will be absorbed by the ring electrodes 6 and only a portion will reflect from the axial locking electrodes 3 and 4 and return to the electromagnetic trap. By applying different potentials to the ring electrodes 6, it is possible to regulate the effective diameter of the axial section through which the electrons are reflected into the electromagnetic trap. Thus, if necessary, it is possible for different modes of operation of an electromagnetic trap to select such an effective diameter of the axial section using the potential on the ring electrodes 6 such that the electromagnetic trap will have a plasma with optimal values of the density and temperature below any magnetic field strength. field, injection current and working gas density. An improvement in the operating conditions of the electromagnetic trap is observed, since there is no need to disassemble the electromagnetic trap.