SU1499565A1

SU1499565A1 - Термо дерна установка

Info

Publication number: SU1499565A1
Application number: SU874257678A
Authority: SU
Inventors: С.Ф. Перелыгин; В.М. Смирнов
Original assignee: Московский Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1987-06-08
Filing date: 1987-06-08
Publication date: 1991-01-07

Abstract

Изобретение относитс к термо дерным установкам стеллараторного типа. Цепью изобретени вл етс улучшение удержани высокотемпературной плазмы за счет упрощени процесса коррекции тороидального магнитного пол . Термо дерна установка содержит тороидальную магнитную систему, систему коррекции, состо щую из двух групп корректирующих соленоидов, кажда из которых включает пару электрически изолированных соленоидов, перекасающихс так, что они имеют общий центр, лежащий на оси тороидальной магнитной системы. Линии пересечени плоскостей соленоидов каждой группы перпендикул р- ны друг другу и ОСИ тороидальной магнитной системы. Изобретение позвол ет посто нно корректировать тороидальное магнитное поле путем изменени токов в корректирующих эле ментах во врем работы термо дерной установки. 3 ил. . 8 с/

Description

Изобретение относитс к термо дерной энергетике и может быть использовано при разработке термо дерных установок стеллараторного типа.

Целью изобретени вл етс улучшение удержани высокотемпературной плазмы за счет упрощени процесса коррекции тороидального магнитного пол .

На фиг.1 показана схема ориентации витков с током корректирующей системы; на фиг.2 - корректирующий элемент; на фиг.З - силовые магнитные линии в Торе.

Корректирующа система (фиг.1) состоит из двух частей: корректиру-

.ющего элемента (КЭХ), в котором .плоскости витков 1 и 2 Qi и , пересекаютс по координатной оси X, и корректирующего элемента (K3Y) с линией пересечени аналогичных плоскостей витков с током по оси , Y.Витки 1 и 2 имеют общий центр О, наход щийс на оси Z тороидальной магнит- ной системы. Плоскости Q и Q,, относительно центральной плоскости имеют угловой сдвиг о., и oij . K3Y аналогичен КЭХ и отличаетс т олько тем, что центральна плоскость Py,t проходит через линию пересечени витков током Q,u и Qgu по КООРДИН9Тиой оси У Линии пересечени в КЭХ и КЭУ взаимно перпендикул рны.

со со ел 65 СП

31

. Конструкци КЭУ (фиг.2 состоит в данном случае из двух пересекающихс витков, наход щихс на одной оси опоры 3, котора закрепл етс в П-образной рамке 4, соединенной.с основанием 5 тороидальной магнитной системы. Конструкци КЭХ аналогична K3Y с той разницей, что дл КЭУ лини пересечени плоскостей витков (она же ось опоры) параллельна плоскости основани 5, а дл КЭХ эта . лини пересечени витков и оси опоры 3 перпендикул рна плоскости основани 5.

При работе термо дерной установки с помощью дискретных соленоидов создают тороидальное магнитное поле . Продольное движение зар женной частиц)1 апазмы определ етс направлением вектора тороидального магнитного пол в каждой точке траектории и происходит вдоль силовых магнитных линий тора. Случайное угловое отклонение d (фиг.З) одного из соленоидов торо}щальной магнитной системы вызывает искажение магнитных силовых линий в области с границами 6. Силова лини 7, показанна на фиг„3 сплошной линией, в этом случае имеет вид спирали, что приводит k уходу частиц плазмы из объема тора. Чтобы избежать потерь .частиц и тем самым улучшить удержание плазмы, производ т коррекцию силовых магнитных линий тора с помощью корректирующих элементов таким образом, чтобы силова лини 7 замкнулась,

Дл оценки случайного сдвига магнитной силовой линии, создаваемого одним соленоидом (лХ,), можно использовать формулу

в6 - среднее угловое отклонение

одного соленоида. При наличии среди N солеинодов, установленных со средней угловой ошибкой вб одного соленоида q регулируемым наклоном, можно скомпенсировать уход магнитной силовой оси от расчетного положени , задав соответствующий угол наклона «6 регулируемого соленоида, причем величина этого угла оцениваетс соотношением

Сдвиги центров соленоидов по радиусу и оси тора незначительно вли ют на сбой магнитной сиповой линии по сравнению с угловыми смещени ми .

Смещени магнитной силовой оси, создаваемые одним тонким витком, в первом приближении можно записать в виде

Z

ние магнитной сиповой оси;

Z ( относительна координата

оси;

а -радиус витка соленоида. Интегриру это уравнение, получают зависимость

- 2

h-Z, (1 +

. 2Г(ГГ 5-|-

AY - .

л X, - ---

где h рассто ние между дискретными соленоидами; (i - угловое смещение соленоида ,

тогда полное смещение силовой линии , создаваемое тороидальной магнитной системой, состо щей из N соленоидов, запишетс в виде

дХ.

л . llf

3 -2 i

где

L - ддина тора по осевой линии :

Ьл Да

V

7Г л.

ho6

4а

Аналогично дп случа двух витков 1 и 2 радиуса а с одним и тем же центром, с ос ми, отклоненными в плоскости (X,Z) на -углы rf, и o6j ,

и с токами такими, что

1, и 1 соответстйенно

55

. 1г - I

где 1 - ток в витках соленоида, можно .получить зависимость

x,(z;)

При

щени приосевых магнитных линий имеет вид

1499565

ни ми с помощью изменени токов 1 и Тд э витках при равенстйе их алге- браической суммы току I в соленоиде без каких-либо механических перемещений соленоида и корректирующего элемента. Это дает возможность посто нно производить коррекцию торой- дл сме- дельного магнитного пол во врем 0 работы термо дерной установки, что улучшает удержание высокотемпературной плазмы.

&Хнх| -х|

IZ + eo IZe-«

bii-CT -Т

21 ч

т.е. при I О, 1, I дх -

при I, Ij -2-- 4Х О,

при I, О, 1г i 4Х - bjl

Таким образом, корректирующий элемент , состо щий из двух витков с общим центром и ос ми, отклоненными от оси соленоида на углы в плоскости (X,Z) (фиг.1), позвол ет смещать магнитную ось вместе с приосевыми магнитными силовыми лиФормула изобретени

Термо дерна установка, содержаща тороидальную магнитную систему, содержащую дискретные соленоиды и подвижные корректирующие соленоиды,о тличающа с тем, что, с целью улучшени удержани высокотемпературной плазмы за счет упрощени процесса коррекции тороидального магнитного ПОЛЯ, корректирующие соленоиды объединены в две группы, содержащие по два электрически изолированных соленоида, имеющих центр, лежа ДИН на оси тороидальной магнитной системы, причем линии пересечени

плоскостей соленоидов каждой группы перпендикул рны друг другу и оси тороидальной магнитной систе14Ы.

ед „

gjue.2

Claims

Формула изобретения

Термоядерная установка, содержащая тороидальную магнитную систему, содержащую дискретные соленоиды и подвижные корректирующие соленоиды,о тличающаяся тем, что, с целью улучшения удержания высокотемпературной плазмы за счет упрощения процесса коррекции тороидального магнитного поля, корректирующие соленоиды объединены в две группы, содержащие по два электрически изолированных соленоида, имеющих центр, лежа'щий на оси тороидальной магнитной системы, причем линии пересечения плоскостей соленоидов каждой группы перпендикулярны друг другу и оси тороидальной магнитной системы.

Фиг.З