UA119027C2 - Системи і способи формування і підтримування високоефективної frc - Google Patents
Системи і способи формування і підтримування високоефективної frc Download PDFInfo
- Publication number
- UA119027C2 UA119027C2 UAA201405080A UAA201405080A UA119027C2 UA 119027 C2 UA119027 C2 UA 119027C2 UA A201405080 A UAA201405080 A UA A201405080A UA A201405080 A UAA201405080 A UA A201405080A UA 119027 C2 UA119027 C2 UA 119027C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- holding chamber
- divertors
- magnetic
- coils
- eks
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 33
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 179
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 76
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 55
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 38
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 14
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 2
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 claims 7
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims 5
- 101100460157 Drosophila melanogaster nenya gene Proteins 0.000 claims 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 claims 2
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 101150095408 CNMD gene Proteins 0.000 claims 1
- 235000003913 Coccoloba uvifera Nutrition 0.000 claims 1
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 claims 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 claims 1
- 240000005265 Lupinus mutabilis Species 0.000 claims 1
- 235000008755 Lupinus mutabilis Nutrition 0.000 claims 1
- 240000007377 Petunia x hybrida Species 0.000 claims 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims 1
- 240000008976 Pterocarpus marsupium Species 0.000 claims 1
- 240000001987 Pyrus communis Species 0.000 claims 1
- 241000159610 Roya <green alga> Species 0.000 claims 1
- 235000019095 Sechium edule Nutrition 0.000 claims 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 claims 1
- 241000750042 Vini Species 0.000 claims 1
- 235000013447 Xanthosoma atrovirens Nutrition 0.000 claims 1
- 240000001781 Xanthosoma sagittifolium Species 0.000 claims 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000013532 brandy Nutrition 0.000 claims 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims 1
- 244000145841 kine Species 0.000 claims 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 17
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 abstract 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 104
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 66
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 22
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000005495 cold plasma Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000010584 magnetic trap Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010885 neutral beam injection Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 230000008855 peristalsis Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000005417 remagnetization Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- -1 that is Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
- G21B1/05—Thermonuclear fusion reactors with magnetic or electric plasma confinement
- G21B1/052—Thermonuclear fusion reactors with magnetic or electric plasma confinement reversed field configuration
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
- G21B1/05—Thermonuclear fusion reactors with magnetic or electric plasma confinement
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21B—FUSION REACTORS
- G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
- G21B1/11—Details
- G21B1/15—Particle injectors for producing thermonuclear fusion reactions, e.g. pellet injectors
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/02—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
- H05H1/10—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball
- H05H1/14—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball wherein the containment vessel is straight and has magnetic mirrors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Системи і способи, які полегшують формування та підтримування нового класу високоефективних конфігурацій з оберненим полем (FRC). FRC-система для високоефективної FRC (HPF) включає в себе центральну утримувальну камеру, оточену з протилежних кінців двома секціями формування тета-пінчів з оберненим полем, а поза секціями формування - двома диверторними камерами для контролювання густини незаряджених частинок і забруднювальних домішок. Магнітна система включає в себе послідовність котушок квазіпостійного струму, які розміщені в потрібних позиціях вздовж осі при компонентах FRC-системи; пробочні котушки квазіпостійного струму між утримувальною камерою і суміжними секціями формування і магнітні пробки між секціями формування і диверторами. Секції формування включають в себе системи формування з імпульсним живленням модульної структури, які забезпечують можливість формування FRC на місці, а потім прискорювати і відсилати (статичне формування) або і формувати і прискорювати одночасно (динамічне формування). FRC-система також включає в себе інжектори пучків нейтральних атомів, інжектор таблеток, системи гетерування, осьові плазмові гармати та електроди зміщення поверхонь незамкненого потоку.
Description
системи; пробочні котушки квазіпостійного струму між утримувальною камерою і суміжними секціями формування і магнітні пробки між секціями формування і диверторами. Секції формування включають в себе системи формування з імпульсним живленням модульної структури, які забезпечують можливість формування РКС на місці, а потім прискорювати і відсилати (статичне формування) або і формувати і прискорювати одночасно (динамічне формування). ЕКС-система також включає в себе інжектори пучків нейтральних атомів, інжектор таблеток, системи гетерування, осьові плазмові гармати та електроди зміщення поверхонь незамкненого потоку. 19 «вв 450 зовнніній знар в ьне, 480 ; Сепаратриса й - 420 ратрис З о Струмінь, що витікає щій Х я 814 (кінцевий) І : р. Усний ; ! / ; і г рот Х ї ОХ, | Я ра п я
С Й, дев ай ; ще пря
СО оженився З я : Я ;
Я о ДЕК З нс ВК нини син ОО я а пи іш лі й с х А м ; ; зо щу | 232 ; . в и ГЕ ШО казці ! Я Я ІО/я
Зоо м ; : М в з58 іо яю Ж 2 МЕ лмоомів у і 453 агнітна пробка | Внутрипня частина бядрої ЄВУ
Магнітна пробка аю тр (ядро) ЕКС
ФІГ. 2
Перехресні посилання на споріднені заявки
І001| Ця заявка претендує на пріоритет за попередньою заявкою на патент США а 61/559,154, поданою 14 листопада 2011 р., і на пріоритет за попередньою заявкою на патент
США а 61/559,721, поданою 14 листопада 2011 р., зміст яких включений в цей опис шляхом посилання.
Галузь, якої стосується винахід
І002| Варіанти здійснення винаходу, розкриті в цьому описі, загалом мають відношення до магнітних систем утримання плазми і, більш конкретно, - до систем і способів, які полегшують формування і підтримування конфігурацій з оберненим полем з високою стабільністю, а також утримання частинок, енергії і потоку.
Передумови винаходу
І0О3| Конфігурація з оберненим полем (Рієїй Кемегзей Сопіїдигайоп - ЕКС) належить до класу топологій магнітного утримання плазми, відомих як топології компактного тору (СТ). Така конфігурація демонструє переважно полоїдальні магнітні поля і може мати нульові або незначні вторинні самогенеровні тороїдальні поля (дивись М. Ти572ему5кКі, Мисі. Ривіоп 28, 2033 (1988)). В цій конфігурації приваблюють її нескладна геометрія, яка спрощує конструювання та підтримування; наявність необмеженого власного дивертора для полегшення відбору енергії і видалення золи, і дуже високе значення В (В це співвідношення середнього тиску плазми і середнього тиску магнітного поля всередині ЕКС), тобто висока густина енергії. Великі значення
В забезпечують певні переваги щодо економічності роботи і при використанні сучасних ненейтронних видів палива, таких як О-Нез та р-В".
Ї004| У традиційному способі формування ЕКС використовують 09-пінч-технологію оберненого поля, яка продукує гарячу плазму з високою густиною (дивись А.Г. Нойтап апа 4.Т.
Зіочой, Мисі. Ривіоп 33, 27 (1993)). Різновидом цього способу є спосіб перенесення із захопленням (Ігапзіайоп-ігарріпд теїйоа), при використанні якого плазма, створена у "джерелі" тета-пінча, більш-менш негайно виштовхується одним кінцем до утримувальної камери.
Плазмоїд, що переноситься, до того ж опиняється захопленим поміж двома сильними магнітними пробками на кінцях згаданої камери (дивись, наприклад, Н. Нітига, 5. ОКада, 5. зЗиМдітоїо, апа 5. сою, Рпу5. Ріазтаз 2, 191 (1995)). До плазми, після потрапляння її до такої
Зо утримувальної камери, можна застосовувати різноманітні способи підігрівання і підтримування струму, такі як інжекція пучка (нейтрального або нейтралізованого), обертові магнітні поля, високочастотне (КЕ) або омічне нагрівання, тощо. Таке розділення функцій джерела і утримувача має ключові технічні переваги, корисні для можливих у майбутньому термоядерних реакторів. ЕКС довели свою надзвичайну надійність, стійкість при динамічних явищах формування, перенесення і жорсткого захоплення. Більше того, вони демонструють схильність до приймання переважного плазмового стану (дивись, наприклад, Н.У. (зц0, А.Г. Нойтап, К.Е.
МіПег, апа Г.С. Є(еіппацег, Рпуз. Кем. І ей. 92, 245001 (2004)). В останньому десятиріччі значний прогрес був досягнутий у розробці інших способів формування ЕКС: поєднання сферомаків з протилежно спрямованими спіральностями (дивись, наприклад, У. Опо, М. Іпотоїо, У. Оеєда, Т.
Маїзиуата, апа Т. ОКалакКкі, Мисі. ЕРибзіоп 39, 2001 (1999)) або підтримування струменя обертовими магнітними полями (гоїайіпд тадпеїїс Пйедє - ЕМЕ) (дивись, наприклад, І.К. допев,
РНуз. Ріазтаз 6, 1950 (1999)), що також надає додаткову стабільність. 005) Останнім часом була значно розвинена запропонована вже давно методика злиття через зіткнення (соїїїзіоп-тегдіпуд Тесппідне) (дивись, наприклад, О.К. УМеїІ5, Рпуз. Ріціа5 9, 1010 (1966)): два окремі тета-пінчі на протилежних кінцях утримувальної камери одночасно генерують два плазмоїди і з високою швидкістю спрямовують ці плазмоїди назустріч один одному; потім вони стикаються в центрі утримувальної камери і зливаються, утворюючи складену ЕКС. Під час організації та успішного проведення одного з найбільших на сьогоднішній день ЕКС-експериментів був застосований традиційний спосіб злиття через зіткнення, який продемонстрував утворення стабільних довготривалих високотемпературних
ЕКС з високою густиною потоку (дивись, наприклад, М. Віпаєгтрацег, Н.М. Сцо, М. Тив2ему5Кі єї а!., Рпувз. Нем. І еїї. 105, 045003 (2010)).
І0О6| ЕКС складається з тору, утвореного замкненими силовими лініями всередині сепаратриси, і кільцевого зовнішнього шару, утвореного незамкненими силовими лініями одразу за межами сепаратриси. Цей зовнішній шар, виходячи за межі довжини ЕКС, зливається в струмені, які є готовим природним дивертором. Топологія ЕКС співпадає з топологією "плазми в магнітній пастці з оберненим полем" (Рівід-Немегзеа-Мігтог ріазта). Але значна різниця полягає в тому, що ЕКС-плазма має значення ДВ, яке становить приблизно 10. Невелике власне внутрішнє магнітне поле народжує певну кількість "місцевих" кінетичних частинок, тобто бо частинок з великими ларморівськими радіусами, які є порівнянними з меншими з радіусів самої
ЕКС. Схоже, що саме ці сильні кінетичні впливи принаймні частково сприяють значній стабільності попередніх і сучасних ЕКС, наприклад, таких, що виникають у експериментах зі злиттям через зіткнення.
І007| В типових попередніх експериментах з ЕКС переважали конвективні втрати, тобто утримання енергії значною мірою визначалося переносом частинок. Частинки дифундували за межі внутрішнього об'єму сепаратриси головним чином радіально, а потім зникали в осьовому напрямку зовнішнього шару. Отже, утримання в РКС залежить від властивостей обох зон: замкнених і незамкнених силових ліній. Час дифузії частинок за межі сепаратриси оцінюють як тізаг/Ої (ахте/4, де їх - центральний радіус сепаратриси), а О; характеризує здатність Е2С до дифузії, так що ОО 212,5 ріе, де ріе є гірорадіусом іонів, який обчислюють при прикладеному зовні магнітному полі. Час утримання частинок в зовнішньому шарі ту у попередніх експериментах з
ЕКС по суті співпадав із часом перенесення вздовж осі. У стаціонарному стані баланс між радіальними і осьовими втратами частинок дає величину градієнта густини сепаратриси ба(О1т1/1)7, Для попередніх ЕВС, які мають значну густину в зоні сепаратриси, час утримання частинок у ЕКС приблизно дорівнює (т11/)"? (дивись, наприклад, М. ТО52ЕМУЗКІ, "Ріеій Кемегзей
Сопіідигайопв", Мисі. Ривіоп 28, 2033 (1988)). (008) Ще одним недоліком будови попередніх ЕЕС-систем була необхідність застосування зовнішніх мультиполей, щоб контролювати ротаційну нестійкість, таку як переставна нестійкість, що швидко зростає при п-2. Таке застосування прикладених зовні квадрупольних полів було типовим засобом для забезпечення повертального магнітного тиску, щоб перешкоджати зростанню нестійких процесів. Незважаючи на те, що ця технологія виправдовує себе для контролювання стабільності об'ємної термічної плазми, вона спричинює серйозні проблеми у випадку більш динамічних ЕКС або новіших гібридних ЕКС, в яких сукупність дуже рухливих частинок з великими орбітами скомбінована зі звичайною термічною плазмою. В цих системах спотворення вісесиметричних магнітних полів, спричинені такими мультипольними магнітними полями, призводить до надзвичайно швидких втрат частинок через стохастичну дифузію у відсутності зіткнень, як наслідок втрати постійності канонічного кутового моменту. Таким чином, важливими є нові рішення щодо забезпечення контролю стабільності без посилення дифузії будь-яких частинок; вони дозволять використати переваги найновіших, потенційно більш
Зо ефективних, сучасних концепцій ЕКС, що досі ще не вивчалися.
І0О09| Отже, з огляду на вищевикладене, бажано поліпшити утримання і стабільність ЕКС, щоб мати змогу перейти до використання стаціонарних ЕКС для різноманітних цілей: від компактних джерел нейтронів (для виробництва медичних ізотопів або для обробки ядерних відходів) до систем мас-сепарації та збагачення, і до застосування в активних зонах ядерних реакторів для синтезу легких ядер і виробництва енергії в майбутньому.
Суть винаходу
ІО10) В цьому описі запропоновані варіанти систем і способів, які полегшують формування та підтримування нового класу високоефективних конфігурацій з оберненим полем (ЕКС). У відповідності до цієї нової парадигми "високоефективної ЕКС", запропонована система об'єднує велику кількість нових ідей і засобів для значного поліпшення утримання в ЕКС частинок, енергії та потоку, а також забезпечення контролю за стабільністю без будь-яких побічних ефектів.
І011| ЕВС-система, запропонована в цьому описі, включає в себе центральну утримувальну камеру, оточену з протилежних кінців двома секціями формування тета-пінчів з оберненим полем (гемегзеа-їйє|а4-ІШеїа-ріпсй), а поза згаданими секціями формування - двома диверторними камерами для контролювання густини незаряджених частинок («і забруднювальних домішок. Магнітна система включає в себе послідовність котушок квазіпостійного струму, які розміщені в потрібних положеннях вздовж осі, кожна навколо свого компонента ЕРС-системи; пробочні котушки квазіпостійного струму 3з кожного кінця утримувальної камери між нею і згаданою суміжною секцією формування, а також магнітні пробки, які включають в себе компактні пробочні котушки квазіпостійного струму, розташовані між кожною(-им) зі згаданих секцій формування і диверторів, щоб утворювати додаткове напрямне магнітне поле, яке фокусуватиме поверхні магнітного потоку у напрямку диверторів.
Секції формування включають в себе системи формування імпульсного живлення модульної структури, які дають змогу формувати ЕКС іп-5йи, а потім прискорювати і інжектувати (статичне формування) або і формувати і прискорювати одночасно (динамічне формування).
ІО12| ЕВКОС-система включає в себе інжектори пучка нейтральних атомів та інжектор таблеток. Також до її складу входять системи гетерування й осьові плазмові гармати. Для електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку передбачені також електроди зміщення. 60 ІО13| Системи, способи, особливості і переваги цього винаходу мають бути або стати зрозумілими фахівцю після ознайомлення з фігурами та докладним описом, наведеним нижче.
Слід мати на увазі, що всі способи, особливості та переваги, які увійшли в цей опис, є включеними в обсяг цього винаходу і охороняються формулою винаходу, що додається. Крім того, слід мати на увазі що цей винахід не обмежений деталями описаних прикладів здійснення.
Стислий опис фігур
ІО14| Фігури, які прикладені до цього опису і які є його частиною, ілюструють варіант здійснення винаходу, якому наразі віддається перевага, й разом із загальним описом, наведеним вище, і докладним описом цього варіанта здійснення, якому віддається перевага, наведеним нижче, ці фігури призначені для пояснення і ознайомлення з принципами цього винаходу.
ІО15| Фіг. 1 ілюструє утримання частинок запропонованою ЕКС-системою у режимі високоефективної ЕКС (підп репогтапсе ЕКС - НРЕ,) у порівнянні з режимом звичайної ЕКС (сопумепійпаї гедіте - СК), а також у порівнянні з результатами звичних експериментів з ЕКС.
ІО16) Фіг. 2 ілюструє компоненти запропонованої ЕКС-системи і магнітну топологію ЕКС, яку можна створити у запропонованій ЕКС-системі.
ІО17| Фіг. З являє собою вид зверху базового розташування компонентів запропонованої
ЕВС-системи, включаючи розташування, якому віддається перевага, інжекторів нейтральних пучків, електродів, плазмових гармат, магнітних пробок і інжектора таблеток.
ІО18| Фіг. 4 являє собою принципову схему системи імпульсного живлення для секцій формування.
ІО19| Фіг. 5 являє собою ізометричну проекцію окремого блока формування з імпульсним живленням. 0201) Фіг. 6 являє собою ізометричну проекцію вузла формувальної труби.
ІО211|Ї Фіг. 7 являє собою ізометричну проекцію з частковим розрізом системи нейтральних пучків та її головних компонентів.
І022| Фіг. 8 являє собою ізометричну проекцію утримувальної камери з інжекторами нейтральних пучків. 023) Фіг. 9 являє собою ізометричну проекцію з частковим розрізом варіанта виконання,
Зо якому віддається перевага, систем гетерування з використанням Ті та Гі. 024) Фіг. 10 являє собою ізометричну проекцію з частковим розрізом плазмової гармати, встановленої в диверторній камері. Також зображені відповідні магнітна пробка і електродний вузол дивертора. (025) Фіг. 11 ілюструє розташування, якому віддається перевага, кільцевого електрода зміщення на осьовому кінці утримувальної камери. (026) Фіг. 12 ілюструє змінювання радіуса виключеного потоку, яке досягається в ЕКС- системі за допомогою групи зовнішніх діамагнітних кілець на обох секціях формування тета- пінчів з оберненим полем і магнітних датчиків, вбудованих у метал всередині утримувальної камери. Вимірювання часу починається від моменту синхронізованого розвороту поля в джерелах формування, й відстань 7 задана відносно серединної площини, що проходить через вісь установки. 0271 Фіг. 13 (а)-13 (а) ілюструють дані репрезентативного не-НРЕ непідтримуваного розряду у запропонованій ЕЕС-системі. У вигляді функцій від часу відображені (а) радіус виключеного потоку на серединній площині, (Б) лінійно проінтегрована густина за даними б-хордового СОг- інтерферометра, встановленого на серединній площині, (с) радіальні профілі абелевої інверсії густини за даними СОг-інтерферометра і (4) загальна температура плазми, виходячи з рівноваги тиску.
ІО28) Фіг. 14 ілюструє осьові профілі виключеного потоку у задані моменти часу для того самого розряду в запропонованій ЕКС-системі, який зображено на Фіг. 13.
І029| Фіг. 15 являє собою ізометричну проекцію сідлоподібних котушок, змонтованих із зовнішнього боку утримувальної камери.
ІОЗОЇ Фіг. 16 ілюструє кореляцію часу існування ЕКС і тривалості імпульсу впорскування нейтрального пучка. Як показують ці графіки, чим довше тривають імпульси пучка, тим довше існують ЕВС.
ІО311|Ї Фіг. 17 ілюструє самостійний і комбінований вплив різних компонентів ЕКС-системи на ефективність ЕКС та досягнення нею НРЕ-режиму. 0321 Фіг. 18(а)-18(а) ілюструють дані репрезентативного непідтримуваного НРЕ-розряду у запропонованій ЕКС-системі. У вигляді функцій від часу відображені (а) радіус виключеного потоку на серединній площині, (Б) лінійно проінтегрована густина, за даними б-хордового СО»- бо інтерферометра, встановленого на серединній площині, (с) радіальні профілі абелевої інверсії густини за даними СОг-інтерферометра і (4) загальна температура плазми, виходячи з рівноваги тиску.
ІО33| Фіг. 19 ілюструє утримання потоку в залежності від температури електронів (Те). Це графічне зображення нещодавно винайденого надефективного режиму для НРЕ-розрядів.
ІО34| Слід зауважити, що на наведених фігурах необов'язково був витриманий масштаб зображення, і що елементи, схожі за структурою або функціями, на всіх фігурах, де вони показані з ілюстративною метою, позначені однаковими позиціями. Також треба відзначити, що єдиним призначенням цих фігур є полегшення характеризування різних варіантів здійснення цього винаходу, розкритих у цьому описі. Ці фігури необов'язково розкривають кожен аспект цього винаходу і не обмежують обсяг формули винаходу.
Докладний опис 035) Запропоновані в цьому описі варіанти здійснення цього винаходу стосуються систем і способів, які полегшують формування і підтримування високоефективних конфігурацій з оберненим полем (ЕКС), котрі є більш стабільними, а також забезпечують краще утримання частинок, енергії і потоку порівняно з традиційними ЕКС. Для перевірки існування найкращого режиму утримання в ЕКС були досліджені різні допоміжні системи і режими роботи. Ці зусилля призвели до революційних відкриттів і розробки парадигми високоефективної ЕКС, розкритої у цьому описі. У відповідності до цієї нової парадигми, запропоновані системи і способи об'єднують велику кількість нових ідей і засобів для значного поліпшення утримання в ЕКС, що проілюстровано Фіг. 1, а також забезпечення контролю за стабільністю без будь-яких побічних ефектів. Як детальніше пояснено нижче, Фіг. 1 відображає утримання частинок у ЕКС-системі 10, описаній нижче (дивись Фіг. 2 і Фіг. 3), коли вона працює у режимі високоефективної ЕКС (Нідзпй Репогптапсе ЕНС гедіте - НРЕ) для формування і підтримування ЕКС, порівняно з роботою у звичайному режимі (сопмепійопа! гедіте - СК) для формування і підтримування ЕКС, а також - у порівнянні з утриманням частинок у відповідності до загальноприйнятих режимів для формування і підтримування ЕКС, які використовувалися в інших експериментах. В цьому описі показані загалом і в деталях окремі інноваційні компоненти ЕКС-системи 10 і винайдені способи, а також - їх сумісний ефект.
Опис ЕКС-системи
Зо Вакуумна система
ІОЗ6Ї| На Фіг. 2 і Фіг. З схематично зображена запропонована ЕКС-система 10. ЕКС-система 10 включає в себе центральну утримувальну камеру 100, оточену двома діаметрально протилежними секціями 200 формування тета-пінчів з оберненим полем і, поза згаданими секціями 200 формування, двома диверторними камерами 300 для контролювання густини незаряджених частинок і забруднювальних домішок. Запропонована ЕКС-система 10 була збудована для забезпечення надвисокого вакууму і працює при типовому базовому тиску у 108 торр (133х105 Па). Такі низькі значення тиску потребують застосування з'єднувальних фланців подвійної відкачки між сполученими компонентами, металевих ущільнювальних кілець, надчистих внутрішніх стінок, а також ретельної попередньої обробки поверхонь усіх частин перед складанням, наприклад, фізичного і хімічного очищення з подальшим прожарюванням під вакуумом при 250 "С протягом 24 год. і очищення жевріючим розрядом в присутності водню.
ІО37| Докладно розглянуті нижче (дивись Фіг. 4-6) секції 200 формування тета-пінчів з оберненим полем є стандартними секціями формування тета-пінчів з оберненим полем (ПТеїа- гемегзед-Іпеїа-ріпсйе5 - ЕВТР), проте вони обладнані сучасною системою формування з імпульсним живленням. Кожна секція 200 формування є стандартною трубкою, виготовленою з непрозорого промислового кварцу, вкритого зсередини 2-міліметровим шаром надчистого кварцу. Утримувальна камера 100 виготовлена з нержавіючої сталі, що дозволяє виконати потрібну кількість радіальних і тангенціальних отворів; крім того, вона призначена для "консервації" потоку в масштабі часу описаного нижче експерименту та обмежує швидкі магнітні перехідні процеси. Всередині ЕКС-системи 10 вакуум створюють і зберігають за допомогою комплекту сухих спіральних насосів низького вакууму, турбомолекулярних насосів і кріонасосів.
Магнітна система
ІОЗ8)| На Фіг. 2 і Фіг. З показана магнітна система 400. Фіг. 2, серед іншого, ілюструє магнітний потік в ЕКС і профілі густини (як функції від радіальних і осьових координат), властиві
ЕКС 450, створюваній ЕКС-системою 10. Ці профілі були одержані за допомогою чисельного моделювання 2-0 резистивного МГД-генератора Холла (2-О гевівіїме НаїІІ-МНО) з використанням програмного забезпечення, розробленого для моделювання таких систем і методів, які стосуються ЕКС-системи 10; і вони добре узгоджуються з даними експериментальних вимірювань. Як видно на Фіг. 2, ЕКС 450 складається з тору, утвореного замкненими силовими бо лініями і розташованого у внутрішній частині (ядрі) 453 конфігурації 450 з оберненим полем,
всередині сепаратриси 451, і кільцевого зовнішнього шару 456, утвореного незамкненими силовими лініями 452 одразу за межами сепаратриси 451. Цей зовнішній шар 456, виходячи за межі довжини ЕКС, зливається в кінцеві струмені 454, утворюючи готовий природний дивертор.
ІО39| Основна магнітна система 410 включає в себе послідовність котушок 412, 414 і 416 квазіпостійного струму, розташованих вздовж осі ЕКС-системи 10 у визначених місцях, кожна навколо свого компонента, тобто утримувальної камери 100, секцій 200 формування і диверторів 300. Котушки 412, 414 і 416 квазіпостійного струму живляться від імпульсних джерел квазіпостійного струму і створюють в утримувальній камері 100, секціях 200 формування і диверторах 300 базове поле підмагнічування з індукцією близько 0,1 Тл. Крім котушок 412, 414 і 416 квазіпостійного струму, основна магнітна система 410 включає в себе пробочні котушки 420 квазіпостійного струму (що живляться від імпульсних джерел) на кожному з кінців утримувальної камери 100, перед суміжною з ним секцією 200 формування. Ці пробочні котушки 420 квазіпостійного струму утворюють магнітні пробки з дзеркальним відношенням до 5 і мають незалежне збудження для керування зрівноваженою формою. Крім того, між кожною секцією 200 формування і відповідним дивертором 300 розташовані магнітні пробки 440. Магнітні пробки 440 включають в себе компактні пробочні котушки 430 квазіпостійного струму і котушки 444 магнітної пробки. Пробочна котушка 430 квазіпостійного струму включає в себе три окремі котушки 432, 434 і 436 (що живляться від імпульсних джерел), які створюють додаткові напрямні поля для спрямування поверхонь 455 магнітного потоку до проходу 442 з малим діаметром, утвореного котушками 444 магнітної пробки. Котушки 444 магнітної пробки, які намотані навколо проходу 442 з малим діаметром і живляться імпульсним джерелом з І С-схемою, створюють магнітну пробку із сильним магнітним полем до 4 Тл. Весь цей пристрій з котушок призначений для того, щоб міцно стискати поверхні магнітного потоку 455 і проводити їх разом з кінцевими струменями 454 плазми до віддалених камер 310 диверторів 300. На завершення, зовні утримувальної камери 100 розташована група сідлоподібних "антен" 460 (дивись Фіг. 15), по дві з кожного боку від серединної площини, які живляться від джерел постійного струму. Ці сідлоподібні антени 460 можна конфігурувати так, щоб утворювати квазістатичне магнітне поле з властивостями диполя або квадруполя, що мають індукцію близько 0,01 Тл, для контролювання ротаційної нестійкості та/або керування електронним струменем. За допомогою сідлоподібних антен 460 можна гнучко змінювати магнітні поля, роблячи їх симетричними або антисиметричними відносно серединної площини установки, залежно від напрямків прикладених струменів.
Системи формування з імпульсним живленням 040) Системи 210 формування з імпульсним живленням працюють за модифікованим тета- пінч принципом. Пристрій має дві системи, кожна з яких живить свою секцію 200 формування.
Фіг. 4-6 ілюструють основні компоненти і конструкцію системи 210 формування. Живлення системи 210 формування має імпульсний характер і модульну конструкцію, яка складається з окремих блоків 220; кожен з блоків живить підгрупу котушок 232, зібраних у обойму 230, одну з багатьох, що оточують кварцову трубку 240 формування. Кожен блок 220 складається з конденсаторів 221, індукційних котушок 223, швидких перемикачів 225 великих струмів з відповідними електронними компонентами тригера 222 і скидання напруги 224. Сумарно кожна система 210 формування накопичує енергію в межах 350-400 кДж, що забезпечує до 35 ГВт потужності для формування та прискорення ЕКС. Злагоджена робота всіх цих компонентів досягається за допомогою сучасних систем керування електронними компонентами тригера 222 і скидання напруги 224, які дозволяють синхронізувати дії систем 210 формування кожної секції формування та мінімізувати до десятків наносекунд коливання від перемикання. Перевага цієї модульної конструкції полягає в її гнучкому спрацьовуванні. РКС можна формувати на місці, а потім прискорювати і передавати (статичне формування) або і формувати і прискорювати одночасно (динамічне формування).
Енжектори нейтральних пучків
ІЇО41| Пучки нейтральних атомів застосовують у ЕКС-системах 10 для забезпечення нагрівання і підтримування струму, а також для створення тиску швидких частинок. Як це показано на Фіг. З і Фіг. 8, навколо центральної утримувальної камери 100 розташовані окремі канали пучків, які включають в себе системи 610 і 640 інжекторів пучків нейтральних атомів, які впорскують швидкі частинки тангенціально відносно плазми у ЕКС (і перпендикулярно до осі утримувальної камери 100) з таким прицільним параметром, що бажана зона захоплення знаходиться цілком в межах сепаратриси 451 (дивись Фіг. 2). Кожна інжекторна система 610 і 640 здатна впорскувати до плазми в ЕКС нейтральний пучок потужністю до 1 МВт і з енергіями частинок від 20 кеВ до 40 кеВ. Системи 610 і 640 збудовані на базі багатоапертурного бо вилучення іонів з джерела позитивних іонів і використовують геометричне фокусування,
інерційне охолодження екранних сіток для вилучення іонів і диференціальне відкачування. Крім різниці між використовуваними джерелами плазми, системи 610 і 640 в першу чергу відрізняються своєю конструкцією, що пристосована до вимог монтування у відповідних місцях, які забезпечують можливість впорскування збоку або зверху. Типова будова таких інжекторів нейтральних пучків проілюстрована на Фіг. 7 на прикладі бокової інжекторної системи 610. Як це показано на Фіг. 7, кожна окрема система 610 нейтральних пучків включає в себе ВЧ джерело 612 плазми (в системах 640 замість нього використано дугове джерело), розташоване у вхідному кінці із магнітним екраном 614, який закриває кінець. Оптичне джерело іонів і емісійна сітка 616 з'єднані з джерелом 612 плазми, а між оптичним джерелом іонів з емісійною сіткою 616 і нейтралізатором 622 встановлений вакуумний затвор 620. Відхилювальний магніт 624 і вловлювач 628 іонів розміщені між нейтралізатором 622 і прицільним пристроєм 630 у вихідному кінці. Система охолодження включає в себе два кріогенні охолоджувачі 634, дві кріопанелі 636 і охолоджуваний зрідженим азотом екран 638. Така гнучка конструкція дозволяє керувати великою кількістю параметрів ЕКС.
Енжектор таблеток
І042)| Щоб мати засоби для впорскування нових частинок і задля поліпшення контролювання вмісту частинок у ЕКС, у ЕКС-системах 10 застосовують 12-ствольний інжектор 700 таблеток (дивись, наприклад, І. Міпуаг еї а!., "Реїеї Іпіесіог5 ЮОемеІорей ах РЕГІМ бог УЕТ, ТАЕ апа НІ -2А",
Ргосеєдіпо5 ої 26? Ривіоп бсієпсе апа Тесппоїоду бутровзішт, 09/27 о 10/01 (2010)). На Фіг. З показано, де саме в ЕКС-системі 10 встановлений інжектор 700 таблеток. Циліндричні таблетки (О приблизно 1 мм, І. приблизно 1-2 мм) впорскують до ЕКС зі швидкістю в межах від 150 км/с до 250 км/с. Кожна окрема таблетка містить 5х10"? атомів водню, які можна вважати тотожними частинкам зі складу ЕКС.
Системи гетерування
І043| Як добре відомо, наявність нейтрального газу - це серйозна проблема в усіх утримувальних системах. Обмін зарядами і процеси "рециклінгу" (вивільнення зі стінок холодних домішок) можуть мати руйнівний вплив на утримання енергії і частинок. До того ж, будь-яка значна густина нейтрального газу в зовнішньому шарі або поблизу до нього призводить до миттєвих втрат або принаймні істотно скорочує час життя впорснутих частинок із
Зо великими орбітами (високоенергетичних) (під "великими" розуміють такі орбіти, які за розмірами зрівнюються з масштабами топології ЕКС, або принаймні такі, що їхні радіуси значно перевищують характерне значення градієнта магнітного поля) - це явище, яке є шкідливим для усіх енергетичних застосувань плазми, і в тому числі - для синтезу через нагрівання допоміжними пучками.
І044| Обробка поверхні - це засіб контролювання або зменшення руйнівного впливу нейтрального газу і домішок на утримувальні системи. Рухаючись в цьому напрямку, в запропонованій цим винаходом ЕКС-системі 10 застосовані системи осаджування титану (Ті) 810 і літію (Ії) 820, які вкривають поверхні з боку плазми в утримувальній камері 100 і диверторах 300 плівками (десятки мікрометрів завтовшки) з Ті та/або Гї. Ці покриття наносять із застосуванням технології осаджування з парової фази. Тверді Гі та/або Ті випарюють, а потім сублімують на сусідніх поверхнях з утворенням покриття. Джерелами є атомарна піч з напрямними соплами (у випадку ії) 822 або тверді кульки, що підігріваються в напрямному кожусі (у випадку Ті) 812. Системи для випарювання Гі зазвичай працюють у безперервному режимі, тоді як субліматори Ті здебільшого працюють періодично, у перервах між оперуванням з плазмою. Для прискорення осаджування робочі температури у цих системах становлять понад 600 С. Щоб отримати хороше покриття стінок, зі стратегічної точки зору треба розмістити багато випарників/субліматорів. Фіг. 9 деталізує розміщення у ЕЕС-системі 10, якому віддається перевага, систем 810 і 820 осаджування, потрібних для гетерування. Ці покриття діють як гетерувальні поверхні і ефективно відкачують атомарні та молекулярні різновиди водню (Н і 0).
Також ці покриття знижують до незначних рівнів кількості інших типових домішок, таких як вуглець і кисень.
Магнітні пробки 045) Як вже було сказано раніше, в ЕКС-системі 10 застосовані групи пробочних котушок 420, 430, і 444, що показані на Фіг. 2 і Фіг. 3. Перша група пробочних котушок 420 розміщена на обох кінцях осі утримувальної камери 100 і живиться окремо від утримувальних котушок 412, 414 і 416 основної магнітної системи 410. Перша група пробочних котушок 420 головним чином допомагає спрямовувати і утримувати вісь ЕС 450 під час злиття та забезпечує керування зрівноваженою формою під час її поповнення. Перша група пробочних котушок 420 створює магнітні поля з більшим номіналом (приблизно від 0,4 Тл до 0,5 Тл), ніж номінал центрального бо утримувального поля, утворюваного центральними утримувальними котушками 412. Друга група пробочних котушок 430, яка включає три компактні пробочні котушки 432, 434 і 436 квазіпостійного струму, розміщена між секціями 200 формування і диверторами 300 і живиться від спільного імпульсного джерела. Пробочні котушки 432, 434 і 436, разом з більш компактними імпульсними котушками 444 магнітної пробки (що живляться від ємнісного блока) і фізичними звуженнями 442, утворюють магнітні пробки 440, які мають вузький прохід з малою газовою провідністю і дуже сильним магнітним полем (від 2 Тл до 4 Тл, з часом зростання 10-20 мс).
Найбільш компактні імпульсні котушки 444 магнітної пробки мають малі радіальні розміри (внутрішній діаметр 20 см) і подібну довжину, тоді як утримувальні котушки 412, 414 і 416 мають пласку як млинець форму з внутрішнім діаметром більше метра. Призначення магнітних пробок 440 багатоцільове: (1) Котушки 432, 434, 436 і 444 міцно стискають і спрямовують поверхні 452 магнітного потоку і кінцеві струмені 454 плазми до віддалених диверторних камер 300. Це гарантує належне потрапляння частинок, що вилітають, до диверторів 300, а також безперервність поверхонь потоку 455, які простягаються від зони незамкнених силових ліній 452 центральної частини ЕКС 450 до диверторів 300. (2) Фізичні звуження 442 ЕКС-системи 10, крізь які, за допомогою котушок 432, 434, 436 і 444, утворюється прохід для поверхонь 452 магнітного потоку і кінцевих струменів 454 плазми, є перешкодою для потоку нейтрального газу з плазмових гармат 350, які знаходяться у диверторах 300. Таким самим чином конструкції 442 запобігають зворотному витіканню газу з секцій 200 формування до диверторів 300, у такий спосіб зменшуючи кількість нейтральних частинок, які треба впорснути до всієї ЕКС -системи 10 на початковому етапі запуску ЕКС. (3) Сильні осьові магнітні пробки, утворені котушками 432, 434, 436 і 444, зменшують осьові втрати частинок і тому зменшують здатність до дифузії частинок, що рухаються паралельно вздовж незамкнених силових ліній.
Осьові плазмові гармати
І046| Струмені плазми з гармат 350, змонтованих у диверторних камерах 310 диверторів 300, призначені для підвищення стабільності та ефективності нейтральних пучків. Гармати 350 змонтовані по осі всередині камер 310 дивертора 300, як це видно на Фіг. З і Фіг. 10, їі виробляють плазму, яка тече вздовж незамкнених силових ліній 452 у диверторі 300 і в напрямку утримувальної камери 100. Гармати 350 працюють при газовому розряді з дуже високою густиною газу в газорозрядному каналі, і призначені для генерування повністю
Зо іонізованої плазми силою струму в декілька кілоампер протягом проміжку часу від 5 мс до 10 мс.
Гармата 350 включає в себе імпульсну магнітну котушку, яка узгоджує вихідний струмінь плазми з бажаною кількістю плазми в утримувальній камері 100. Технічні характеристики гармат 350 такі: канал має зовнішній діаметр від 5 см до 13 см та внутрішній діаметр до приблизно 10 см, а також дає струм розряду 10-15 кА і 400-600 В з внутрішнім магнітним полем гармати від 0,5 Тл до 2,3 Тл.
І047| Струмені плазми з гармати мають змогу проходити крізь магнітні поля магнітних пробок 440 і потрапляти до секції 200 формування та утримувальної камери 100. Ефективність перенесення плазми крізь магнітну пробку 440 зростає разом зі збільшенням відстані між гарматою 350 і магнітною пробкою 440, а також разом з розширюванням і скорочуванням магнітною пробки 440. При відповідних умовах кожна з гармат 350 може надсилати крізь магнітні пробки 440 силою 2-4 Тл приблизно 1022 протонів/с з високою температурою іонів і електронів: близько 150-300 еВ та близько 40-50 еВ, відповідно. Гармати 350 забезпечують істотну дозаправку зовнішнього шару 456 ЕКС і поліпшують загальне утримання частинок у
ЕВС.
І048)| Для подальшого збільшення густини плазми до потоку плазми з гармат 350 можна за допомогою газових балонів вдути додаткову кількість газу. Цей спосіб дозволяє підвищити в рази густину інжектованої плазми. Встановлення газових балонів у ЕКС-системі 10 з того самого боку від магнітної пробки 440, що й дивертор 300, покращує підзаряджання зовнішнього шару 456 ЕКС, формування всієї ЕКС 450 і лінійну зв'язність плазми.
Ї049| Знаючи всі згадані вище параметри регулювання, а також беручи до уваги, що є можливість користуватися як лише однією з плазмових гармат, так і двома одразу, легко уявити собі різноманітні робочі режими, які стають здійсненними.
Електроди зміщення
ЇО50| Електричне відхиляння поверхонь незамкненого магнітного потоку може створювати радіальні потенціали, які посилюватимуть азимутальний ЕхВ рух, а це дає механізм регулювання, подібний до повертання ручки налаштування, щоб шляхом змінювання швидкості керувати як обертанням незамкненого поля лінійної плазми, так і дійсним ядром 450 ЕКС. З метою досягнення такого керування ЕКС-система 10 використовує різноманітні електроди, зі стратегічної точки зору розміщені в різних частинах установки. На Фіг. З показані електроди бо зміщення, розташовані у вибраних місцях ЕЕС-системи 10.
ІО51| Теоретично існує 4 класи електродів: (1) точкові електроди 905 в утримувальній камері 100, які контактують із конкретними незамкненими силовими лініями 452 зовнішнього шару ЕКС 450, що забезпечує локальне заряджання, (2) кільцеві електроди 900 між утримувальною камерою 100 і секціями 200 формування для заряджання найдальших від центру шарів 456 магнітного потоку в азимутально-симетричний спосіб, (3) стеки концентричних електродів 910 в диверторах 300 для заряджання множини концентричних шарів 455 потоку (при цьому вибором цих шарів можна керувати із застосуванням регулювальних котушок 416 для регулювання магнітного поля дивертора так, щоб бажані шари потоку 456 закінчувалися на потрібних електродах 910), і, нарешті, (4) аноди 920 (дивись Фіг. 10) власне плазмових гармат 350 (які перехоплюють внутрішні поверхні 455 незамкненого потоку біля сепаратриси ЕКС 450). На Фіг. 10 ї фіг. 11 зображені деякі з названих вище типових конструкцій.
І052| В всіх цих випадках електроди живляться від імпульсних джерел або джерел постійного струму з напругою 800 В. В залежності від розмірів електродів і того, 3 якими поверхнями в потоці вони перетинаються, струми піддаються керуванню у кілоамперному діапазоні.
Непідтримуване функціонування ЕКС-системи - Звичайний режим
І053| Стандартне формування плазми у ЕКС-системі 10 іде за добре відомою технологією тета-пінчів з оберненим полем. Типовий процес створення РЕКС починається приведенням котушок 412, 414, 416, 420, 432, 434 і 436 квазіпостійного струму до сталого режиму функціонування. Далі електронні компоненти з імпульсним живленням тета-пінчів з оберненим полем систем 210 формування з імпульсним живленням змушують імпульсні котушки зі швидким реверсом магнітного поля 232 згенерувати у секції 200 формування тимчасове обернене зміщення близько -0,05 Тл. В цей момент нейтральний газ у заздалегідь заданій кількості, що становить 9-20 фунт/дюйм? (0,0620-0,1379 МПа), впорскують в два об'єми формування, визначені камерами 240 у вигляді кварцових трубок ("північної" та "південної") секцій 200 формування, за допомогою групи азимутально зорієнтованих "видихальних" клапанів, які знаходяться у фланцях на зовнішніх кінцях секцій 200 формування. Далі невеличке високочастотне (КЕ) (приблизно сотні кілогерц) магнітне поле генерується групою антен, розташованих на поверхні кварцових трубок 240, що започатковує "перед-перед-іонізацію" у
Зо вигляді локальних зародків зон іонізації всередині стовпчиків нейтрального газу. За цим іде застосування модуляцій, що формують тета-кільце, до імпульсних котушок 232 зі швидким реверсом магнітного поля, які керують струмом; а це веде до більш глобальної перед-іонізації газових стовпчиків. Е нарешті запускаються головні батареї імпульсного живлення системи 210 формування з імпульсним живленням, щоб змусити імпульсні котушки 232 зі швидким реверсом магнітного поля утворити магнітне поле з прямим зміщенням силою до 0,4 Тл. Цей етап можна пов'язати з часом так, що однорідне поле з прямим зміщенням утвориться одразу по всій довжині трубок 240 формування (статичне формування), або буде одержана послідовна перистальтична модуляція магнітного поля вздовж осі трубок 240 формування (динамічне формування).
І(054| В усьому цьому процесі формування реальне перемагнічування поля плазми відбувається дуже швидко, в межах приблизно 5 мкс. Мультигігаватні імпульси енергії, що потрапляють в плазму під час її формування, з легкістю утворюють гарячі ЕКС, які потім виштовхуються з секцій 200 формування або із застосуванням послідовних прямих модуляцій магнітного поля (магнітної перистальтики), або тимчасовим збільшенням струму в останніх котушках з груп котушок 232 біля зовнішніх кінців осі трубок 210 формування (з утворенням магнітного градієнта, спрямованого в осьовому напрямку до утримувальної камери 100). Обидві первинні ЕКС (північна і південна), сформовані і прискорені в такий спосіб, після цього розширюються в більшому діаметрі утримувальної камери 100, де котушки 412 квазіпостійного струму створюють поле з прямим зміщенням, яким можна регулювати це радіальне розширення і забезпечувати рівноважний зовнішній магнітний потік.
ЇО55| Опинившись поблизу серединної площини утримувальної камери 100, північна і південна первинні ЕКС зіштовхуються. Під час цього зіткнення осьові кінетичні енергії північної і південної первинних ЕКС значною мірою термалізуються, поки самі ЕКС зливаються, утворюючи зрештою єдину ЕКС 450. Еснує безліч способів діагностування плазми в утримувальній камері 100 для вивчення рівноваги ЕКС 450. ЕКС-система 10, функціонуючи в типових умовах, створює компактну РКС з сепаратрисою радіусом приблизно 0,4 м і довжиною в напрямку осі приблизно З м. Еншими характеристиками є зовнішні магнітні поля силою близько 0,1 Тл, густина плазми приблизно 5х10"? м і загальна температура плазми до 1 кев.
Без будь-якого підтримування існування, тобто будь-якого підігрівання та/або збудження струмів бо із застосуванням впорскування нейтральних пучків, або якихось інших додаткових засобів, час існування цих ЕКС не перевищує 1 мс, що є власним характерним часом розпаду конфігурації.
Експериментальні дані непідтримуваного процесу - звичайний режим
ІО56) На Фіг. 12 показано, як типово змінюється у часі радіус виключеного потоку (ГаФ), якИЙ приблизно співпадає з радіусом сепаратриси (Із), ілюструючи таким чином динаміку процесу злиття тета-пінчів в РКС 450. Обидва (північний і південний) самостійні плазмоїди створюються одночасно, а потім прискорено "вистрілються" з відповідних секцій 200 формування з надзвуковою швидкістю (м2е250 км/с) і зіштовхуються поблизу серединної площини (при 7-0).
Під час цього зіткнення плазмоїди стискаються в осьовому напрямку, після чого відбувається швидке радіальне і осьове розширення, яке передує остаточному злиттю з утворенням ЕКС 450. Динаміка злиття ЕКС 450 в обох напрямках (радіальному і осьовому) засвідчується детальними вимірами провалів густини та болометричною томографією.
ІО57| На Фіг. 13 показані у вигляді залежностей від часу дані про презентативний непідтримуваний розряд в ЕКС-системі 10. ЕКС ініціюється у момент 1-0. Радіус виключеного потоку на осьовій серединній площині установки зображений на Фіг. 13(а). Ці дані отримані від магнітних датчиків, вмонтованих безпосередньо в стальну стінку утримувальної камери для вимірювання осьового магнітного поля. Стальна стінка є хорошим захистом потоку в масштабах часу цього розряду. 058) Лінійно проінтегрована густина показана на Фіг. 13(Б) (дані від б-хордового СО»/Не-Ме інтерферометра, встановленого на 7-0. Приймаючи до уваги вертикальне (у) зміщення ЕКС, одержане за результатами вимірів методом болометричної томографії, абелева інверсія дає контури густини, які приведені на Фіг. 13(с). Після певних осьових і радіальних коливань протягом перших 0,1 мс, ЕКС заспокоюється, демонструючи "пустий" профіль густини. Цей профіль достатньо плаский, зі значною густиною на осі, як того і вимагає 2-О-рівновага ЕКС.
ІО59| Загальна температура плазми на Фіг. 13(4) виведена з рівноваги тиску Її, як це видно, повністю відповідає розсіянню Томсона і спектроскопічним вимірюванням.
ІО60О| Аналіз всієї зони виключеного потоку вказує на те, що форма сепаратриси ЕКС (апроксимована по осьовим профілям виключеного потоку) поступово еволюціонує від кільцевої до еліптичної. Цей перехід, відображений на Фіг. 14, відповідає поступовій перебудові магнітної конфігурації з подвійної до одинарної ЕКС. Е насправді, за грубими оцінками, саме в цей
Зо момент під час злиття перебудовуються близько 10 95 магнітних потоків двох первинних ЕКС.
ІО61| За час існування ЕКС довжина РКС неухильно скорочується від З м до приблизно 1 м.
Це скорочення, помітне на Фіг. 14, вказує на те, що в утримуваній ЕКС домінують конвективні втрати енергії. Оскільки тиск плазми всередині об'єму сепаратриси зменшується швидше за тиск зовнішнього магнітного поля, натягнення магнітних силових ліній на кінцевих ділянках стискають ЕКС ов напрямку осі, підтримуючи радіально-осьову рівновагу. У розряді, продемонстрованому на Фіг. 13 і Фіг. 14, магнітний потік ЕКС, склад частинок і теплова енергія (близько 10 мб, 7х10!? частинок і 7 кДж, відповідно) зменшуються, грубо кажучи, на порядок величини за першу мілісекунду, за яку рівновага у ЕКС помітно слабшає.
Підтримуване функціонування - НРЕ-режим
І062| Приклади з Фіг. 12-14 є характерними для згасаючої ЕКС, існування якої ніяк не підтримується. Проте для ЕКС-системи 10 розроблено декілька способів підтримування конфігурації і подальшого поліпшення утримання ЕКС (внутрішнього ядра і зовнішнього шару) до НРЕ-режиму.
Нейтральні пучки (063) По-перше, швидкі (Н) нейтральні частинки впорскують перпендикулярно до В; пучками з вісьмох інжекторів 600 нейтральних пучків. Ці пучки нейтральних частинок впорскують, починаючи з того моменту, коли північна і південна первинні РЕКС зливаються разом в утримувальній камері 100 в єдину ЕКС 450. Швидкі іони, які виникають головним чином за рахунок обміну зарядами, мають бетатронні орбіти (з радіусами, більшість з яких можна порівнювати з масштабами топології ЕКС, або принаймні значно більшими, ніж характерні значення градієнта магнітного поля), що підсилює азимутальний струм ЕКС 450. Після цього певна частка цього заряду (через 0,5-0,8 мс після "пострілу" й достатньо велика кількість швидких іонів значно підвищують внутрішню стабільність ЕКС і її здатність до утримання (дивись, наприклад, М.МУ. Віпаеграцег апа М. НовіоКег, Ріазта РПуз. 56, рай 3, 451 (1996)).
Більше того, з точки зору перспектив підтримування, промені з інжекторів 600 нейтральних пучків є основним засобом для збудження струму і нагрівання плазми ЕКС. (064) Коли ЕКС-система 10 знаходиться в режимі плазми, швидкі іони гальмуються в першу чергу електронами плазми. На ранній стадії існування розряду типові усереднені по орбіті значення часу гальмування швидких іонів становлять 0,3-0,5 мс, що призводить до значного бо розігріву ЕКС, і в першу чергу - електронів. Швидкі іони можуть далеко виходити за радіус сепаратриси, оскільки внутрішнє магнітне поле РКС само по собі слабке (в середньому приблизно 0,03 Тл у порівнянні з 0,1 Тл зовнішнього поля в напрямку осі). Якщо густина нейтрального газу за межами сепаратриси буде занадто високою, швидкі іони будуть вразливими до втрат через обмін зарядами. Тому у ЕКС-системі 10 застосоване обладнання для гетерування на стінках та інше обладнання (таке як плазмові гармати 350 і магнітні пробки 440, які, серед іншого, приймають участь у регулюванні потоку газу), призначене для мінімізування кількості зовнішніх нейтральних частинок і надання змоги належного нарощування струму швидких іонів.
Енжекція таблеток 0651) Коли в РКС 450 з підвищеною електронною температурою і більшим часом існування виникає достатня кількість швидких іонів, до ЕС 450 з інжектора 700 таблеток впорскують заморожені таблетки Н або ЮО для поповнення складу частинок у ЕКС 450. Проміжки часу передбаченої абляції занадто короткі, щоб утворити достатню для ЕКС кількість джерел частинок. Цей показник можна підвищити, збільшуючи площу поверхні впорскуваних шматочків за рахунок подрібнення таблеток, коли вони знаходяться ще у трубках інжектора 700 таблеток, перед потраплянням до утримувальної камери 100; досягти цього результату можна підвищенням тертя між таблетками і інжекційними трубками, зменшуючи радіус вигину останнього сегмента інжекційної трубки прямо перед виходом до утримувальної камери 100.
Змінюючи послідовність спрацьовування і частку цих 12 стволів (інжекційних трубою), а також ступінь фрагментації, можна налаштувати систему інжектування 700 таблеток на бажаний рівень поповнення запасу частинок. Це, в свою чергу, допомагає підтримувати внутрішній кінетичний тиск у ЕКС 450, а також стабільне функціонування і час існування ЕКС 450.
ІО66| Отримані через абляцію атоми, потрапивши у плазму в РКС 450, стають повністю іонізованими. Холодна плазма, що є результатом цього процесу, розігрівається за рахунок зіткнень з власною плазмою ЕКС. Енергія, необхідна для підтримання бажаної температури
ЕВС, поставляється головним чином інжекторами 600 пучків. В цьому сенсі інжектори 700 таблеток разом з інжекторами 600 нейтральних пучків утворюють систему підтримування стаціонарного стану і "життєзабезпечення" ЕКС 450.
Сідлоподібні котушки
Зо І067| Для досягнення сталого струму стаціонарного стану і підтримання потрібного іонного струму, бажано запобігти або значно зменшити прискорювання електронів через силу тертя електрон-іон (що виникає внаслідок передавання моменту іон-електрон). В ЕКС-системі 10 використана нова методика гальмування електронів за допомогою зовнішнього впливу полем статичного магнітного диполя або квадруполя. Це досягається за допомогою зовнішніх сідлоподібних котушок 460, зображених на фіг. 15. Радіальне магнітне поле від сідлоподібних котушок 460, прикладене перпендикулярно, індукує осьове електричне поле в плазмі, що обертається. Результуючий струм електронів в напрямку осі взаємодіє з радіальним магнітним полем, і це викликає в них азимутальну гальмівну силу Ее--бМеє|В(»». Щоб забезпечити адекватне гальмування електронів в умовах, типових для ЕКС-системи 10, сила потрібного магнітного поля від диполя (або квадруполя) в середині плазми повинна мати порядок лише 0,001 Тл. Відповідне зовнішнє поле силою приблизно 0,015 Тл достатньо мале, щоб не спричинити помітних втрат швидких частинок або якось інакше негативно вплинути на утримання плазми. Фактично прикладання магнітного поля, утворюваного магнітним диполем (або квадруполем), сприяє усуненню нестабільностей. В комбінації з інжекціями тангенціальних пучків нейтральних частинок і осьовими інжекціями плазми сідлоподібні котушки 460 забезпечують додатковий рівень контролю стабільності у відношенні підтримування струму.
Магнітні пробки
ІО68| Конструкція імпульсних котушок 444 в складі магнітних пробок 440 дозволяє генерувати сильні локальні магнітні поля (2-4 Тл) з помірною (приблизно 100 кДж) енергією, накопиченою конденсаторами. Для формування магнітних полів, типових для функціонування запропонованої ЕВС-системи 10, всі силові лінії всередині об'єму формування проходять крізь звуження 442 у місцях розташування магнітних пробок 440, як це показано силовими лініями магнітного поля на фіг. 2, і плазма не контактує зі стінками. Крім того, магнітні пробки 440 в тандемі з магнітами 416 квазіпостійного струму диверторів можуть бути налаштовані так, щоб спрямовувати силові лінії поля на електроди 910 дивертора або збирати силові лінії в гострі кінчики (не відображено), що покращує стабільність і пригнічує паралельну електронну теплопровідність.
ІО69| Магнітні пробки 440 як такі також вносять вклад в керування потоком нейтрального газу. Магнітні пробки 440 дозволяють краще утилізувати газоподібний дейтерій, доданий в бо кварцові трубки під час формування ЕКС, оскільки перетікання газу в дивертори 300 значно знижує низька газопровідність цих магнітних пробок (лише 500 л/с). Більшість доданого газу, який залишається у трубках 210 формування, швидко іонізується. До того ж, плазма високої густини, що тече через магнітні пробки 440, забезпечує ефективну іонізацію нейтральних частинок, а отже - ефективний газовий бар'єр. В результаті більшість нейтральних частинок, які виносяться в дивертори 300 зовнішнім шаром 456 ЕКС, не повертаються до утримувальної камери 100. А ті нейтральні частинки, що пов'язані з роботою плазмових гармат 350 (як обговорюється нижче), в своїй більшості лишаються в диверторах 300.
ЇО7О| Зрештою, магнітні пробки 440 сприяють покращенню утримання частинок в зовнішньому шарі ЕКС. При дзеркальному відношенні (пробка/утримувальне магнітне поле) в діапазоні від 20 до 40 і при 15 м відстані між північною і південною магнітними пробками 440, час ту утримання частинок зовнішнім шаром може зрости на порядок величини. Збільшення т) одразу підвищує утримання частинок в ЕКС.
ІО71| Припускаючи, що втрати частинок з ядра 453 сепаратриси через радіальну дифузію (0) знаходиться в рівновазі з осьовими втратами (ті) через зовнішній шар 456, одержуємо (дтп 5)(Оп5/60)-(21тт5і 50) (п5/1у), звідси виходить, що величина градієнта густини сепаратриси може бути записана в такому вигляді б-(От/|)!?. Тут г», І з і Пє - це радіус сепаратриси, довжина сепаратриси і густина сепаратриси, відповідно. Час утримання частинок в ЕКС становить тм тв сп» (о ттві в Опе/0) (сп /пе)(тіту) 2, де ті-аг/О з заміною а-г»е/4. У фізичному сенсі це означає, що збільшення т; призводить до зростання б (зменшення градієнта густини сепаратриси і параметра дрейфу), і, відповідно, зниження втрат частинок у ЕКС. Повне покращання утримання частинок в ЕКС в загальному випадку трохи менше, ніж квадратичне, оскільки пе зростає разом з т).
І072| Для значного зростання т/ потрібна також значна стабільність зовнішнього шару 456 (тобто відсутність п-1 жолобкових, шлангових або інших МГД-нестійкостей, типових для відкритих систем). Застосування плазмових гармат 350 сприяє цій бажаній стабільності. В цьому сенсі магнітні пробки 440 і плазмові гармати 350 являють собою ефективну систему керування зовнішнім шаром.
Плазмові гармати
І0О73| Плазмові гармати 350 покращують стабільність кінцевих струменів 454 ЕКС через
Зо лінійну зв'язність. Плазма, яку генерують плазмові гармати 350, не має азимутального кутового моменту, що виявляється корисним для керування ротаційною нестійкістю ЕКС. Як такі, гармати 350 є ефективним засобом керування стабільністю ЕКС, і відома технологія стабілізування за допомогою квадруполів стає непотрібною. Результатом є те, що плазмові гармати 350 дають змогу використати переваги корисного впливу швидких частинок або роблять можливим встановлювати у ЕКС новий режим гібридної кінетики, розкритий в цьому описі. Отже, плазмові гармати 350 забезпечують можливість використовувати в роботі з ЕКсС-системою 10 струми сідлоподібних котушок, цілком достатні для гальмування електронів, але такі, що не перевищують порогу, після якого могли б стати причиною нестабільності ЕС та/або викликати критичну дифузію швидких частинок.
І074| Як було зазначено вище при обговоренні магнітних пробок, якщо вдасться значно збільшити т), швидкість постачання плазми плазмовими гарматами буде зіставною зі швидкістю втрати частинок через зовнішній шар (приблизно 1022 857). Час існування плазми, утворюваної гарматами в ЕКС-системі 10, знаходиться в мілісекундному діапазоні. Дійсно, розглянемо гарматну плазму з густиною пег10'"З см та іонною температурою приблизно 200 еВ, утримувану між кінцевими магнітними пробками 440. Довжина пастки Ї і дзеркальне відношення ЕК дорівнюють 15 м їі 20, відповідно. При кулоновому розсіянні довжина вільного пробігу іонів становить Лібх103 см і, оскільки ХіІпЕ/В«І.,, іони утримуються в газо-динамічному режимі. Час утримання плазми в цьому режимі приблизно дорівнює тодаеНі/2Мет2 мс, де Ме - звукова швидкість іонів. Для порівняння, класичне значення часу утримання плазми з такими самими параметрами становить тса0,5т(ІпА-(ІпНА)5)»50,7 мс. Аномальна поперечна дифузія може, в принципі, скоротити час утримання плазми. Проте, якщо припустити, що в ЕКС-системі 10 має місце бомівська дифузія, то оціночний час поперечного утримання для гарматної плазми становитиме ті»тоах2 мс. Тобто гармати забезпечуватимуть значне підзарядження зовнішнього шару 456 ЕКС, а отже і загальне покращання утримання частинок у ЕКС. 075) Більше того, струмені плазми з гармати можуть бути включені від приблизно 150 мкс до приблизно 200 мкс, що дозволяє їх використання протягом запуску первинних ЕКС, їх перенесення і злиття в утримувальній камері 100. Включені в момент часу, близький до їхО (ініціювання головних батарей ЕКС), плазмові гармати допомагатимуть підтримувати запропоновану динамічно сформовану через злиття ЕКС 450. Об'єднані кількості частинок від первинних ЕКС і гармат адекватні захопленню пучків нейтральних частинок, розігріванню плазми і тривалій стійкості. При включенні в інтервалі часу ї від -1 мс до 0 мс, плазмові гармати можуть заповнити плазмою кварцові трубки 210 або іонізувати вдутий в кварцові трубки газ, дозволяючи таким чином формувати ЕКС при зниженій або можливо навіть нульовій кількості вдутого газу. Останнє може вимагати повністю холодного формування плазми для того, щоб дозволити швидку дифузію магнітного поля з оберненим зміщенням. Якщо момент включення ї--2 мс, струмені плазми зможуть заповнити від 1 м? до З м об'єму силових магнітних ліній в ділянках формування і утримання секцій 200 формування і утримувальній камері 100 з густиною цієї плазми порядку 103 см, достатньою, для збільшення пучків нейтральних частинок до з'явлення ЕКС. Після цього можуть бути створені первинні РКС і відправлені до камери остаточного утримання плазми. Таким чином, плазмові гармати 350 дозволяють одержати велику кількість робочих режимів з різноманітними умовами і параметрами.
Електричне зміщення (076) Регулювання радіального профілю електричного поля в зовнішньому шарі 456 корисне для стабільності і утримання ЕКС з декількох різних точок зору. Завдяки новим відхилювальним компонентам, встановленим у ЕКС-системі 10, є змога впливати різними електричними потенціалами з детально спланованим розподілом на групу поверхонь незамкненого магнітного потоку в просторі всієї установки далеко зовні центральної зони утримання утримувальної камери 100. Цим способом можуть бути згенеровані радіальні електричні поля, що будуть перетинати зовнішній шар 456 лише зовні ЕКС 450. Ці радіальні електричні поля почнуть змінювати азимутальне обертання зовнішнього шару 456 і впливати на його утримання через
ЕхВ-складову швидкості. Будь-який диференційний обертовий рух між зовнішнім шаром 456 і ядром 453 ЕКС буде потім переданий всередину плазми ЕКС через зміщення. В результаті керування зовнішнім шаром 456 безпосередньо впливатиме на ядро 453 ЕС. Крім цього, з огляду на те, що вільна енергія обертання плазми також може спричинити нестійкості, ця методика дає засоби безпосереднього контролювання раптової появи і зростання нестійкостей.
В ЕКсС-системі 10, відповідне зміщення зовнішнього шару дозволяє ефективно керувати перенесенням і обертанням незамкнених силових ліній магнітного поля, а також - обертанням ядра ЕКС. Розташування і форма різноманітних електродів 900, 905, 910 ї 920 з різними і
Зо незалежними потенціалами дозволяють контролювати різні групи поверхонь 455 магнітного потоку. У такий спосіб можна реалізувати широкий набір електричних полів різної сили і конфігурації, кожне зі своїм характерним впливом на поведінку плазми.
І077| Найголовнішим в усій цій новій технології зміщення є той факт, що на поведінку ядра і зовнішнього шару плазми можна впливати зовсім зовні плазми ЕКС, тобто немає потреби у будь-яких фізичних компонентах, які контактували б з гарячою плазмою в центрі (що дуже серйозно відбилося б на енергії, магнітному потоці і втраті частинок). Це має великий позитивний вплив на продуктивність і всі потенційні застосування цієї концепції НРЕ.
Експериментальні дані - НРЕ-функціонування (078) У встановленні НРЕ-режиму дуже важливу роль відіграє інжекція швидких частинок за допомогою інжекторів 600 нейтральних пучків. Фіг. 16 ілюструє цей факт. На ній відображений набір кривих, які показують, як час існування ЕКС корелює з тривалістю імпульсів. Всі інші умови функціонування зберігали постійними для всіх повторень експерименту в цьому дослідженні. Дані усереднювалися для великої кількості "пострілів", тому вони відображають типову поведінку. Чітко видно, що триваліші пучки народжують більш довговічні ЕКС. Ці спостереження, а також дані інших видів тестування з цього експерименту показують, що такі пучки підвищують стабільність і зменшують втрати. Кореляція між тривалістю імпульсів і часом існування ЕКС не є ідеальною, оскільки захоплення пучків втрачає ефективність нижче певного розміру плазми, тобто, якщо фізичні розміри ЕКС 450 поменшають, не всі інжектовані пучки перетнуться з нею і будуть захоплені. ЕКС стискається головним чинам тому, що чиста енергія втрат («4 МВт), які мають місце в плазмі ЕКС в ході розряду при певних умовах експерименту, виявляється дещо більшою, ніж повна потужність («2,5 МВт), що подається в РКС цими нейтральними пучками. Наближення пучків до центра серединної площини камери 100 повинно призвести до зниження цих втрат і збільшення часу існування ЕНС.
І0О79| Фіг. 17 ілюструє вплив різних компонентів на досягнення НРЕ-режиму. На ній зображено сімейство типових кривих, що описують життєвий цикл ЕКС 450 в залежності від часу. В усіх випадках протягом всього експерименту інжектували пучки однакової невеликої потужності (приблизно 2,5 МВт). Кожна крива відповідає певній окремій комбінації компонентів.
Наприклад, функціонування ЕКС-системи 10 за відсутності магнітних пробок 440, плазмових гармат 350 або систем гетерування 800 призводить до швидкого виникнення ротаційної бо нестійкості і зникнення топології ЕКС. Підключення лише магнітних пробок 440 відстрочує виникнення нестійкості і поліпшує утримання частинок. Комбінування магнітних пробок 440 і плазмових гармат 350 ще сильніше знижує нестабільність і збільшує час існування ЕКС. Е, нарешті, додавання гетерування (в даному випадку - Ті) до гармат 350 і пробок 440 дає найкращі результати - одержана ЕКС є вільною від нестійкостей і демонструє найдовший час існування. З цього експериментального підтвердження видно, що повна комбінація компонентів дає найкращий ефект і забезпечує найбільш бажані умови для використання пучків.
ІО80| Як показано на Фіг. 1, нещодавно створений НРЕ-режим демонструє значне покращання з точки зору перенесення частинок. Фіг. 1 ілюструє різницю в часі утримання частинок ЕКС-системою 10 між тим, коли вона працює в звичайному режимі, і тим, коли вона працює в НРЕ-режимі. В порівнянні з іншими установками, в НРЕ-режимі цей показник покращується значно більше ніж в 5 разів. Крім того, Фіг. 1 деталізує в часі утримання частинок
ЕВС-системою 10 порівняно з тією самою величиною у традиційних ЕКС -експериментах, що проводилися раніше. У порівнянні з іншими установками, НРЕ-режим ЕКС-системи 10 збільшив утримання від 5 і близько до 20 разів. Е останнє та найголовніше: природа масштабування утримання для ЕКС-системи 10 у НРЕ-режимі рішуче відрізняється від усіх попередніх вимірювань. До створення НРЕ-режиму ЕКС-системи 10 для прогнозування часу утримання в попередніх експериментах з ЕКС на основі даних виводилися різні емпіричні закони масштабування. Всі ці закони масштабування більше всього залежать від співвідношення К2/рі, де К - радіус нульового магнітного поля (приблизний вимір фізичних масштабів установки), а рі - ларморівський радіус для іонів, оцінений за допомогою прикладання зовнішнього магнітного поля (приблизний вимір застосованого магнітного поля). З Фіг. 1 ясно, що досягти тривалого утримання в ЕКС можливо лише у великих установках та/або при сильних магнітних полях.
Оперування з традиційною ЕКС-системою 10 у звичайному режимі (СК) має тенденцію до підпорядкування закономірностям, які показані на Фіг. 1. Однак НРЕ-режим значно кращий і демонструє, що набагато краще утримання може бути досягнуто без великих установок і магнітних полів великої сили. Що ще важливіше, з Фіг. 1 також ясно, що НРЕ-режим збільшує час утримання з меншими у порівнянні з СК-режимом розмірами плазми. Ті самі тенденції можна помітити щодо часів утримання потоку і енергії (що обговорюється нижче), які також зросли в ЕКС-системі 10 від З до 8 разів. Тому, завдяки прориву з НРЕ-режимом, достатньо
Зо застосовувати пучки не дуже великої потужності, магнітні поля меншої сили та розміру, щоб підживлювати і підтримувати рівновагу ЕКС в ЕКС-системі 10 і майбутніх установках з високими енергіями. Разом із цими удосконаленнями досягають більш низьких будівельних та експлуатаційних витрат, а також зниженої складності проектування.
ІО81| Для подальшого порівняння на Фіг. 18 показана залежність від часу даних репрезентативного НРЕ-режиму розряду в ЕКС-системі 10. фіг. 18(а) відображає радіус виключеного потоку на серединній площині. Для цих довших ліній існування згадані стінки з електропровідної сталі перестають бути таким вже добрим засобом зберігання потоку, тому до магнітних датчиків з внутрішнього боку стінок додані датчики зовні від них, щоб правильно враховувати дифузію магнітного потоку крізь сталь. Як показано на Фіг. 13, у порівнянні з типовим функціонуванням в звичайному режимі, час існування в НРЕ-режимі становить більше
АОО об.
І082| Репрезентативний графік лінійно проінтегрованої густини зображений на Фіг. 18(Б), з доповненням у вигляді контурів абелевої інверсії густини на Фіг. 18(с). У порівнянні із звичайним режимом ЕКС, якому відповідає зображення на Фіг. 13, стан плазми протягом всього імпульсу значно спокійніший, що є показником дуже стабільних процесів. Пікове значення густини також трохи нижче у НРЕ-пострілах - це є результатом більш високої загальної температури плазми (до 2 разів), як це видно з Фіг. 18(4).
І083| Для розрядів, що відповідають графікам з Фіг. 18, час утримання енергії, частинок і потоку становить 0,5 мс, 1 мс і 1 мс, відповідно. У момент часу 1 мс після розряду накопичена енергія плазми становить 2 кДж, тоді як втрати становлять приблизно 4 МВт, що робить її дуже підходящою мішенню для підтримувальних нейтральних пучків.
ІО84| На Фіг. 19 підсумовані всі переваги НРЕ-режиму у вигляді, до якого призводить нещодавно створене експериментальне масштабування утримання НРЕ-потоку. Як видно з Фіг. 19, яка відображає вимірювання, виконані до і після 1-0,5 мс (тобто ї«0,5 мс і 120,5 мо), утримання вимірюють, з грубим оцінюванням, квадратом електронної температури. Це значне масштабування з позитивним степенем Те (на відміну від негативного) є повною протилежністю тому, що демонструють традиційні токомаки, у яких утримання зазвичай обернено пропорційно якому-небудь степеню електронної температури. Прояв такого співвідношення є прямим результатом НРЕ-стану і великих орбіт (тобто орбіт, порівнюваних з масштабами топології ЕКС бо та/або принаймні з характерним значенням градієнта магнітного поля) іонного вмісту. По суті, ці нові масштаби істотно сприяють високим робочим температурам і відкривають шлях до реакторів з відносно невеликими розмірами. 085) Хоча запропонований винахід допускає різні модифікації та альтернативні форми, на фігурах показані і в цьому описі детально охарактеризовані конкретні приклади винаходу.
Проте, слід мати на увазі, що цей винахід не обмежений такими конкретними формами або способами, напроти, він охоплює всі змінені, еквівалентні та альтернативні варіанти здійснення, які відповідають суті та об'єму, визначеного прикладеною формулою винаходу.
І086)| У наведеному вище описі конкретна термінологія приведена лише з пояснювальною метою, щоб забезпечити повне розуміння цього винаходу. Однак слід мати на увазі, що фахівцю у цій галузі зрозуміло, що ці конкретні подробиці не є необхідними для задля розуміння описаного винаходу.
І087| Різні ознаки наведених типових прикладів і залежних пунктів формули винаходу можуть бути скомбіновані в такі способи, які не були конкретно і в явній формі перелічені, щоб створити додаткові корисні варіанти здійснення викладених ідей. Також очевидно, що всі діапазони величин або позначення груп сутностей мають на увазі всі проміжні величини або сутності, які включені в цей опис так, як коли б вони були окремо вказані в цьому описі, а також для визначення меж заявленого винаходу. 088) У цьому описі розкриті системи і способи генерування і підтримування НРЕ-режиму
ЕКС. Слід мати на увазі, що розкриті в цьому описі варіанти здійснення винаходу наведені лише з метою тлумачення і не повинні розглядатися як такі, що обмежують обсяг цього винаходу.
Будь-які модифікації, застосування, заміни, комбінації, удосконалення та способи виробництва без виходу за обсяг або без відходу від суті цього винаходу можуть бути зрозумілими для фахівця в цій галузі. Наприклад, читачеві має бути зрозуміло, що конкретний порядок і поєднання технологічних дій, розкритих в цьому описі, є просто ілюстративним, якщо не вказано інше, і запропонований винахід може бути реалізований із застосуванням інших або додаткових технологічних дій, або інших комбінацій або порядку виконання технологічних дій. Як інший приклад, кожна ознака одного варіанта здійснення винаходу може бути скомбінована і узгоджена з іншими ознаками, наведеними в інших варіантах здійснення винаходу. Ознаки та способи, відомі фахівцям, також можуть бути включені до цього опису за бажанням. Крім того,
Ко) безумовно, ознаки за бажанням можуть бути додані або виключені. Відповідно, цей винахід не може бути обмежений, окрім як змістом прикладених пунктів Формули та їх еквівалентів.
Claims (48)
1. Система для генерування та підтримування магнітного поля, яке має конфігурацію з оберненим полем (ЕКС), яка включає в себе: утримувальну камеру, першу та другу діаметрально протилежні секції формування ЕКС, зв'язані з утримувальною камерою, при цьому згадані секції формування включають в себе модульні системи формування для генерування ЕКС і перенесення їх в напрямку серединної площини утримувальної камери, перший і другий дивертори, зв'язані з першою і другою секціями формування, першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першим і другим диверторами, першою і другою секціями формування і утримувальною камерою, множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з утримувальною камерою і зорієнтованих перпендикулярно до осі утримувальної камери, магнітну систему, зв'язану з утримувальною камерою, першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами, при цьому згадана магнітна система включає в себе першу і другу магнітні пробки, розташовані між згаданими першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами, систему гетерування, зв'язану з утримувальною камерою та першим і другим диверторами, один або більше електрод(ів) зміщення для електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку згенерованої РКС, при цьому згадані один або більше електрод(ів) зміщення розташований(і) всередині одного або декількох з таких елементів: утримувальна камера, перша і друга секція формування та перший і другий дивертори, дві або більше сідлоподібні(их) котушкис(ок), зв'язані(их) з утримувальною камерою, і інжектор іонних таблеток, зв'язаний з утримувальною камерою.
2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що виконана для роботи під вакуумом, коли базовий тиск становить близько 103 торр (133х103 Па) або менше.
3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що магнітна система включає в себе множину котушок квазіпостійного струму, рознесених на певну відстань вздовж осі утримувальної камери, першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
4. Система за п. 3, яка відрізняється тим, що магнітна система також включає в себе першу групу пробочних котушок, розміщених між кінцями утримувальної камери і першою і другою секціями формування.
5. Система за п. 4, яка відрізняється тим, що магнітна пробка включає в себе другу групу пробочних котушок між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
6. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що магнітна пробка також включає в себе групу котушок магнітної пробки, обгорнутих навколо звужень у проходах між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
7. Система за п. б, яка відрізняється тим, що котушки магнітної пробки являють собою компактні імпульсні пробочні котушки.
8. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що перша і друга секції формування включають в себе видовжену трубку.
9. Система за п. 8, яка відрізняється тим, що видовжена трубка являє собою кварцову трубку з облицюванням.
10. Система за п. 9, яка відрізняється тим, що облицювання утворене з надчистого кварцу.
11. Система за п. 8, яка відрізняється тим, що системи формування є системами формування з імпульсним живленням.
12. Система за п. 8, яка відрізняється тим, що системи формування включають в себе множину блоків живлення і керування, кожен з яких зв'язаний зі своєю одною з множини обойм, щоб живити групу котушок цієї обойми, однієї з множини обойм, що оточують видовжені трубки першої і другої секцій формування.
13. Система за п. 12, яка відрізняється тим, що кожен окремий блок з множини блоків живлення і керування включає в себе систему запуску і керування.
14. Система за п. 13, яка відрізняється тим, що системи запуску і керування кожного окремого блока з множини блоків живлення і керування є синхронізовними для забезпечення можливості Зо статичного формування ЕКС, коли ЕКС формують, а вже потім передають, або динамічного формування ЕКС, коли ЕКС формують і передають одночасно.
15. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що множина інжекторів пучків нейтральних атомів включає в себе один або декілька інжекторів пучків нейтральних атомів на основі ВЧ джерела плазми та один або декілька інжекторів пучків нейтральних атомів з джерелом на основі дугового розряду.
16. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що множина інжекторів пучків нейтральних атомів зорієнтовані так, щоб лінії їх інжекцій були тангенціальними відносно ЕКС, і бажана зона захоплення знаходилася цілком в межах сепаратриси ЕКС.
17. Система за п. 16, яка відрізняється тим, що інжектор таблеток являє собою 12-ствольний інжектор таблеток, зв'язаний з утримувальною камерою і зорієнтований у напрямку іонних таблеток в ЕКС.
18. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що система гетерування включає в себе одну або більше систем осаджування титану і систем осаджування літію, які створюють покриття поверхонь з боку плазми в утримувальній камері та першому і другому диверторах.
19. Система за п. 18, яка відрізняється тим, що системи осаджування застосовують технології нанесення покриття осадженням з парової фази.
20. Система за п. 18, яка відрізняється тим, що система осаджування літію включає в себе множину атомарних печей з напрямними соплами.
21. Система за п. 18, яка відрізняється тим, що система осаджування титану включає в себе множину твердих кульок, що підігріваються в напрямному кожусі.
22. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що електроди зміщення включають одне або більше з такого: один або більше точковий(их) електроді(ів), розміщений(их) всередині утримувальної камери для контакту з незамкненими силовими лініями; група кільцевих електродів між утримувальною камерою та першою і другою секціями формування для заряджання найдальших від центра шарів магнітного потоку в азимутально-симетричний спосіб; множина зібраних в концентричний стек електродів, встановлених у першому і другому диверторах для заряджання множини концентричних шарів потоку, і аноди плазмових гармат для перехоплення незамкненого потоку.
23. Система для генерування та підтримування магнітного поля, яке має конфігурацію з 60 оберненим полем (ЕКС), яка включає в себе:
утримувальну камеру, першу і другу діаметрально протилежні секції формування ЕКС, зв'язані з утримувальною камерою, перший і другий дивертори, зв'язані з першою і другою секціями формування, першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першим і другим диверторами, першою і другою секціями формування та утримувальною камерою, множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з утримувальною камерою і зорієнтованих перпендикулярно до осі утримувальної камери, і магнітну систему, зв'язану з утримувальною камерою, першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами, при цьому згадана магнітна система включає в себе першу і другу магнітні пробки, розташовані між першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами.
24. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що магнітна система включає в себе множину котушок квазіпостійного струму, рознесених на певну відстань вздовж осі утримувальної камери, першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
25. Система за п. 24, яка відрізняється тим, що магнітна система також включає в себе першу групу пробочних котушок, розміщених між кінцями утримувальної камери і першою і другою секціями формування.
26. Система за п. 25, яка відрізняється тим, що магнітна пробка включає в себе другу групу пробочних котушок між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
27. Система за п. 26, яка відрізняється тим, що магнітна пробка також включає в себе групу котушок магнітної пробки, обгорнутих навколо звужень у проходах між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
28. Система за п. 27, яка відрізняється тим, що котушки магнітної пробки являють собою компактні імпульсні пробочні котушки.
29. Система за п. 23, яка також включає в себе систему гетерування, зв'язану з утримувальною камерою та першим і другим диверторами.
30. Система за п. 23, яка також включає в себе один або більше електродів зміщення для Зо електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку згенерованої ЕКС, один або більше електроді(ів) зміщення, розташований(их) всередині одного або декількох з таких елементів: утримувальна камера, перша і друга секції формування та перший і другий дивертори.
31. Система за п. 23, яка також включає в себе дві або більше сідлоподібні(их) котушки(ок), зв'язані(их) з утримувальною камерою.
32. Система за п. 23, яка включає в себе інжектор іонних таблеток, зв'язаний з утримувальною камерою.
33. Система за п. 23, яка відрізняється тим, що секція формування включає в себе модульні системи формування для генерування ЕКС і перенесення її в напрямку серединної площини утримувальної камери.
34. Система для генерування та підтримування магнітного поля, яке має конфігурацію з оберненим полем (ЕКС), яка включає в себе утримувальну камеру, першу та другу діаметрально протилежні секції формування ЕКС, зв'язані з утримувальною камерою, перший і другий дивертори, зв'язані з першою і другою секціями формування, множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з утримувальною камерою і зорієнтованих перпендикулярно до осі утримувальної камери, магнітну систему, зв'язану з утримувальною камерою, першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами, і один або більше електрод(ів) зміщення для електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку згенерованої РКС, при цьому згадані один або більше електрод(ів) зміщення розташований(і) всередині одного або більше з такого: утримувальна камера, перша і друга секції формування та перший і другий дивертори.
35. Система за п. 34, яка відрізняється тим, що електроди зміщення включають одне або більше з такого: один або більше точковий(их) електроді(ів), розміщений(их) всередині утримувальної камери для контакту з незамкненими силовими лініями; група кільцевих електродів між утримувальною камерою та першою і другою секціями формування для заряджання найдальших від центра шарів магнітного потоку в азимутально-симетричний спосіб; множина зібраних в концентричний стек електродів, встановлених у першому і другому диверторах для заряджання множини концентричних шарів потоку, і аноди плазмових гармат для перехоплення незамкненого потоку.
36. Система за п. 34, яка відрізняється тим, що магнітна система включає в себе множину котушок квазіпостійного струму, рознесених на певну відстань вздовж осі утримувальної камери, першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
37. Система за п. 36, яка відрізняється тим, що магнітна система також включає в себе першу групу пробочних котушок, розміщених між кінцями утримувальної камери та першою і другою секціями формування.
38. Система за п. 37, яка відрізняється тим, що магнітна система також включає в себе першу і другу магнітні пробки, при цьому перша і друга групи магнітних пробок включають в себе другу групу пробочних котушок між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
39. Система за п. 38, яка відрізняється тим, що перша і друга магнітні пробки також включають в себе групу котушок магнітних пробок, обгорнутих навколо звужень у проходах між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
40. Система за п. 39, яка відрізняється тим, що котушки магнітної пробки являють собою компактні імпульсні пробочні котушки.
41. Система за п. 34, яка відрізняється тим, що перша і друга секції формування включають в себе видовжену кварцову трубку.
42. Система за п. 41, яка відрізняється тим, що кожна секція формування включає в себе систему формування з імпульсним живленням, зв'язану з кварцовою трубкою.
43. Система за п. 42, яка відрізняється тим, що системи формування включають в себе множину блоків живлення і керування, кожен з яких зв'язаний зі своєю одною з множини обойм, щоб живити групу котушок цієї обойми, однієї з множини обойм, що оточують видовжені трубки першої і другої секцій формування.
44. Система за п. 43, яка відрізняється тим, що кожен окремий блок з множини блоків живлення і керування включає в себе систему запуску і керування.
45. Система за п. 44, яка відрізняється тим, що системи запуску і керування кожного окремого блока з множини блоків живлення і керування є синхронізованими для забезпечення Зо можливості статичного формування ЕКС, коли ЕКС формують, а вже потім передають, або динамічного формування ЕКС, коли РКС формують і передають одночасно.
46. Система за п. 34, яка відрізняється тим, що множина інжекторів пучків нейтральних атомів зорієнтовані так, щоб лінії їх інжекцій були тангенціальними відносно ЕКС, і бажана зона захоплення знаходилася цілком в межах сепаратриси ЕКС.
47. Система за п. 34, яка також включає в себе інжектор іонних таблеток, зв'язаний з утримувальною камерою.
48. Система за п. 34, яка також включає в себе дві або більше сідлоподібні(их) котушки(ок), зв'язані(их) з утримувальною камерою.
49. Система за п. 34, яка також включає в себе систему гетерування, зв'язану з утримувальною камерою та першим і другим диверторами.
50. Система за п. 34, яка також включає в себе першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першим і другим диверторами, першою і другою секціями формування і утримувальною камерою.
51. Система для генерування та підтримування магнітного поля, яке має конфігурацію з оберненим полем (ЕКС), яка включає в себе: утримувальну камеру, першу і другу діаметрально протилежні секції формування ЕКС, зв'язані з утримувальною камерою, перший і другий дивертори, зв'язані з першою і другою секціями формування, першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першим і другим диверторами, першою і другою секціями формування та утримувальною камерою, множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з утримувальною камерою і зорієнтованих перпендикулярно до осі утримувальної камери, і магнітну систему, зв'язану з утримувальною камерою, першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами.
52. Система за п. 51, яка відрізняється тим, що кожна з першої і другої секцій формування включає в себе видовжену трубку і систему формування з імпульсним живленням, зв'язану з видовженою трубкою.
53. Система за п. 52, яка відрізняється тим, що системи формування включають в себе множину 60 блоків живлення і керування, кожен з яких зв'язаний зі своєю одною з множини обойм, щоб живити групу котушок цієї обойми, однієї з множини обойм, що оточують видовжені трубки першої і другої секцій формування.
54. Система за п. 53, яка відрізняється тим, що кожен окремий блок з множини блоків живлення і керування включає в себе систему запуску і керування.
55. Система за п. 51, яка також включає в себе один або більше електрод(ів) зміщення для електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку згенерованої ЕКС.
56. Система за п. 55, яка відрізняється тим, що один або більше електрод(ів) зміщення включає(ють) одне або більше з такого: один або більше точковий(их) електрод|(ів), розміщений(их) всередині утримувальної камери для контакту з незамкненими силовими лініями; група кільцевих електродів між утримувальною камерою та першою і другою секціями формування для заряджання найдальших від центра шарів магнітного потоку в азимутально- симетричний спосіб; множина зібраних в концентричний стек електродів, встановлених у першому і другому диверторах для заряджання множини концентричних шарів потоку, і аноди плазмових гармат для перехоплення незамкненого потоку.
57. Система за п. 51, яка відрізняється тим, що магнітна система включає в себе множину котушок квазіпостійного струму, рознесених на певну відстань вздовж осі утримувальної камери, першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів, і першу групу пробочних котушок, розміщених між кінцями утримувальної камери та першою і другою секціями формування.
58. Система за п. 57, яка відрізняється тим, що магнітна система також включає в себе першу і другу магнітні пробки, які включають в себе другу групу пробочних котушок, розміщену між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
59. Система за п. 58, яка відрізняється тим, що магнітні пробки також включають в себе групу компактних імпульсних котушок магнітних пробок, обгорнутих навколо звужень у проходах між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
60. Система за п. 51, яка відрізняється тим, що множина інжекторів пучків нейтральних атомів зорієнтовані так, щоб лінії їх інжекцій були тангенціальними відносно ЕКС, і бажана зона захоплення знаходилася цілком в межах сепаратриси ЕКС.
61. Система за п. 51, яка також включає в себе інжектор іонних таблеток, зв'язаний з Зо утримувальною камерою.
62. Система за п. 51, яка також включає в себе дві або більше сідлоподібні(их) котушкис(ок), зв'язані(их) з утримувальною камерою.
63. Система за п. 51, яка також включає в себе систему гетерування, виконану так, щоб вкривати поверхні з боку плазми в утримувальній камері та першому і другому диверторах шаром гетерувального матеріалу.
64. Система для генерування та підтримування магнітного поля, яке має конфігурацію з оберненим полем (ЕКС), яка включає в себе утримувальну камеру, першу та другу діаметрально протилежні секції формування ЕКС, зв'язані з утримувальною камерою, перший і другий дивертори, зв'язані з першою і другою секціями формування, множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з утримувальною камерою і зорієнтованих перпендикулярно до осі утримувальної камери, магнітну систему, зв'язану з утримувальною камерою, першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами, і систему гетерування, виконану так, щоб вкривати поверхні з боку плазми в утримувальній камері та першому і другому диверторах шаром гетерувального матеріалу.
65. Система за п. 64, яка відрізняється тим, що система гетерування включає в себе одну або більше із систем осаджування титану і систем осаджування літію, які створюють покриття поверхонь з боку плазми в утримувальній камері та першому і другому диверторах.
66. Система за п. 65, яка відрізняється тим, що в системах осаджування застосовані технології нанесення покриття осадженням з парової фази.
67. Система за п. 65, яка відрізняється тим, що система осаджування літію включає в себе множину атомарних печей з напрямними соплами.
68. Система за п. 65, яка відрізняється тим, що система осаджування титану включає в себе множину твердих кульок, що підігріваються в напрямному кожусі.
69. Система за п. 64, яка також включає в себе першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першим і другим диверторами, першою і другою секціями формування та утримувальною камерою.
70. Система за п. 64, яка відрізняється тим, що кожна з першої і другої секцій формування включає в себе видовжену трубку і систему формування з імпульсним живленням, зв'язану з цією видовженою трубкою.
71. Система за п. 70, яка відрізняється тим, що системи формування включають в себе множину блоків живлення і керування, кожен з яких зв'язаний зі своєю одною з множини обойм, щоб живити групу котушок цієї обойми, однієї з множини обойм, що оточують видовжені трубки першої і другої секцій формування.
72. Система за п. 64, яка також включає в себе один або більше електроді(ів) зміщення для електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку згенерованої ЕКС.
73. Система за п. 72, яка відрізняється тим, що один або більше електроді(ів) зміщення включає(ють) одне або більше з такого один або більше точковий(их) електродіів), розміщений(их) всередині утримувальної камери для контакту з незамкненими силовими лініями; група кільцевих електродів між утримувальною камерою та першою і другою секціями формування для заряджання найдальших від центра шарів магнітного потоку в азимутально- симетричний спосіб; множина зібраних в концентричний стек електродів, встановлених у першому і другому диверторах для заряджання множини концентричних шарів потоку, і аноди плазмових гармат для перехоплення незамкненого потоку.
714. Система за п. 64, яка відрізняється тим, що магнітна система включає в себе множину котушок квазіпостійного струму, рознесених на певну відстань вздовж осі утримувальної камери, першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів, першу групу пробочних котушок, розміщених між кінцями утримувальної камери та першою і другою секціями формування та другу групу пробочних котушок між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
75. Система за п. 64, яка також включає в себе групу компактних імпульсних пробочних котушок, обгорнутих навколо звужень у проходах між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
76. Система для генерування та підтримування магнітного поля, яке має конфігурацію з оберненим полем (ЕКС), яка включає в себе: утримувальну камеру, Зо першу та другу діаметрально протилежні секції формування ЕКС, зв'язані з утримувальною камерою, перший і другий дивертори, зв'язані з першою і другою секціями формування, множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з утримувальною камерою і зорієнтованих перпендикулярно до осі утримувальної камери, і магнітну систему, зв'язану з утримувальною камерою, першою і другою секціями формування та першим і другим диверторами, при цьому магнітна система включає в себе дві або більше сідлоподібні(их) котушки(ок), зв'язані(их) з утримувальною камерою з кожного боку від серединної площини утримувальної камери.
77. Система за п. 76, яка також включає в себе першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першим і другим диверторами, першою і другою секціями формування і утримувальною камерою.
78. Система за п. 76, яка відрізняється тим, що кожна з першої і другої секцій формування включає в себе видовжену трубку і систему формування з імпульсним живленням, зв'язану з цією видовженою трубкою.
79. Система за п. 76, яка також включає в себе один або більше електрод(ів) зміщення для електричного зміщення поверхонь незамкненого потоку згенерованої ЕКС.
80. Система за п. 79, яка відрізняється тим, що один або більше електрод(ів) зміщення включає(ють) одне або більше з такого: один або більше точковий(их) електрод|(ів), розміщений(их) всередині утримувальної камери для контакту з незамкненими силовими лініями; група кільцевих електродів між утримувальною камерою та першою і другою секціями формування для заряджання найдальших від центра шарів магнітного потоку в азимутально- симетричний спосіб; множина зібраних в концентричний стек електродів, встановлених у першому і другому диверторах для заряджання множини концентричних шарів потоку, і аноди плазмових гармат для перехоплення незамкненого потоку.
81. Система за п. 76, яка відрізняється тим, що магнітна система включає в себе множину котушок квазіпостійного струму, рознесених на певну відстань вздовж осі утримувальної камери, першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів, першу групу пробочних котушок, розміщених між кінцями утримувальної камери і першою і другою секціями формування, і другу групу пробочних котушок між кожною(им) з першої і другої секцій бо формування та першого і другого диверторів.
82. Система за п. 81, яка також включає в себе групу компактних імпульсних пробочних котушок, обгорнутих навколо звужень у проходах між кожною(им) зі згаданих першої і другої секцій формування та першого і другого диверторів.
83. Система за п. 78, яка відрізняється тим, що видовжена трубка являє собою кварцову трубку. ке тт 25 ТВ онее НЕ - режим : тт ГЕ - | Ж тнкваовннюю роя Ж Я У Е ! ї- їв | ШІ свхсогаваює 5 я ГО замольлькв ГУ 1 і що І х й вхо тчаювцюві шої ї | | Ф віхою Е 10 ще т | ! Ж МостЕ віарокі ст Е! я і Традиційний п-е СВ Кк а Я ее і 05 режим я 0-2 з Щі нин ще пи др кто і з с вх демії трав ! : ж 2 ! а в 002 03 да а Відомі масштабовані результати час утримання); тран АВ, -) (Мо) 39 Зовнішній шар : мій и х чю х 420 Сепаратриса з струмінь, що питікає ча Х ч 12 і й 44 ' (кінцевий) и ! диня / т Й ЯМ 1 ги Ше зю А я КК ще | пи ї. 206 Е й Та у и, 1 " ї дрбсіннннтят песто я ЕЕ давно и: й Сопко я Літ ще щ- І ше 0 ен ЕМ ден в і ши - Й яр ий і вині; кі АНІ Бі "як «о Жтяудннй ! ! петуній ЕКГ ! я ма М 100 М ява 382 ща в Магнітна пробка 406 аю Ввутрішня частина (ялро) ВС во ло ж я боб 400 І г ш- Утримувальна котушжа стен я як -й -х постійного струму Точковий електрод змішевня І Й І 200 вою до ее і і ГІ й у а я пл Но вив м жк, Й д- ! пу лиш Таз 1 З і І ОК рн ввирнннвннннннння Зк де. др т півтони ванни ТЯ у. но: но о он Сл о нн по нокнанідиясте і іє, те р " : в! в вів не; ве ета я о а й тк ; І ї Го! ЇЇ Й - шани вто що мо й 232 о тов о ві 20 зо ій яв: ! | ; ж у Х сх є. . до що а, 5. є па -5 м 5 5 о своя А ж 5 ж В Се а (У -5 а СЯ ; з с Ед с Ся о Я сх -2 «к о Я а ее ь ХА ща Со 5 е5 5 5585 5 5 5 ее ее 65 Жьь 55 5 У хе 55 5 55 55 5 Аа 5, о С: СЕУ Є З, т СЯ Ее 7 "ФІГ. РОЗКЛАД КН щ ЖРИТЖРА 1 сРеверооюнвлення Й
Х. ! | . З і БЛОК СИСТЕМИ чи ФОРМУВАННЯ | ЕОМ ; | ОБОЙМИ НА Др ення Е Копденсавори й ! ТРУБЦІ. : Е (Реверс живлення, р 7 ФОРМУВАННЯ / 224 ї змицення, РИ рю з / і ! Панель перемикачів : 4 і! Ї заряджання/скиднимя | Я ннккіннилижннніінкіооого сомський наприги : ! кЕРУВАННЯ пн ї ЗАРЯДЖАННЯМ 1 ; І | | ! ТА | Зминення. СКИДАННЯМ /! Р і НАПРУГИ я ним | : Ї Джереле живлення | ЕЄВЕрСжнелення 0 . Релейне. ї регулювання Е ра ж | "Тадукційна зю,224 | : ра котушка Тлектронні о ; й зе компоненти тритера і ! 4 й скидання напруги Ч в се чу по чо / де Пед ях дея я Швидкі перемикачі х ій -? щи зі у , неликих струмів Кк п: пе ш Пе нншиш.. КИ , Канденсатори сх ; | ! р й у -- м кі й А ;
ФІГ. 5 де ред» ер щи с с Я Ку ат (4 КИ кер ства нен з пен ть, до БА й ПИ дк х дл і » З НИ о а и ННЯ й Й ЛУ, у (а ол » . ню ей ВИ МІЙ Б щу; сла сити ЧИЙ. пови : Оса ж /. Що й З що в. -/ -й 0. що одна их й " Щ ко, Кон ча Ор 2; радо я й я
ФІГ. 6 ва деко "Кріо-охололжувач ч Ст. В; Щ с М Ше й ї- й ні Павель крібнасоса в Бе Я вне Й. о ! - ппннннннттттнннтнтнст, га щя а 5 Й дитин и Бисокочастотне хжерело СХ во В в ав ї я вк Магнітний екран Припетьний пристрій Як І | и о дл ВАТ я З І і еяфетя | К СО ст ой / не, ДИ нс ЗД і дике дет Ве св и: дк М: вія ! дк дон нт пере У ! Джерело іопів'ї емісійна С, | Ж» я ї | (вподна) сіла й А ді Р окинойх іди як 7 я я й дднкянне їжа й Бе Ї дент сині вла Нейтралізатор лето зе 45 Й Ше» се дня Я Відхилювилнний манжет ве зни рт» ен Вловлюовач и тен ізнів ве
ФІГ.7 Верхній інжектор нейтрального пучка ' - Боковий інжектор 840 і мейтратьного пучка й - в С з ее КИ щи я ДАІ ж ть. ди ик й в те ії таль чі й а І Вловлювач Кара Я в ЗХ Кін лЬ їх о й нейтральних пучків Бех (Ку С ; : з Ск уевех) - Я я ї а ена Б; ої - зай і нт ша, я З ми В, РИ Оу й а де КИ в ах Я мо ши ши ЦІ мий ї Утримувальніа камера їх ни і-й а Утримуватьна котушка я: чіостійного струму
ФІГ. 5
І /в о ж і :
й . що де щу ся ФУ є Же а ке / вве яЕ ВЕ сут ет ие / с с в б ЕХ - 5 оо ко ке ша Я КЕ є гй я ке стей Бу - до Ат ва о с То є: хг ва вда ва ї" ще 82 ва 9 ов) вві й ЩІ ! на дитя з й 1 попка ку і "й ї- З та нн ве уод шк й г ! о 5 г 9. й о о 1. оса б ношення шо піну і і 2 щі о В я о з ї о | с М езяя ЦИ ее нь овищ | рючи й зо макс ж Я ще Ще ; В Й ' 82: 822 з зов 55, 2 вно; во г с вве ви . с 5 С 100 о, СА з я а с З т е З а «в Котушка постійного й ре " Вакуумний кІнонасос струму дивертора | руч о ; те шо й Й у нич і зо Титаеновий Її» шен ААУ ЇЇ й зубліматор їх ще вк ти Роки Я й й и хх ДНЯ а вію чо хи: А «Кф с, Вузол КО й де й, іі В ке М магнітної пробки й й й Я й 1 Ех ї В, СВ ОН дз р ех осерхо В ух не До М ОК ВИ рі Й тт Й І) секції формування св-ки 0) УК я, Я) я ля й а У і доба А; ШУ г, / і ТІ З я Я ус о ШИ Бема й ч « Плазмова пушка ра ля тя й ; й ; Од оя Енн М д дЕЕ аго ШЕ тьня А Ей Її ; гй в : Диверторна мо Ф ІГ І 0 камерз
«га Пробйочні котушки в Й ко ГК Ї в х Кт М : ч І : ШК, тА рт Го тво У центр утримувальної й 4 У пентр. трувки камери | | | ; «формування І | Еавакс: КК | Кзарпова трубка те І. ен ж нку Іо во й Стінка ЩІ | | З І | Кільпевий електрод утримувальної камери ще ; змицевня. Ізольоване кріплення електрода
ФІГ. 04 ш " Ї дент Ге стнтійовно Коля аж ; ія ме ож а 58 ЕН ай а ЧИ ЧИ Що ЗШ Що лке БО і . : ЕС дятел тт тт Внтінаня г.) щу жене р в Ан кох ; 02 й ра х а пк ума в стики» т. Я з по й ЕВ ПА і м -ншннНнннннну су М ; : ; ; А " . шин ї Ії 0 ска со й Міді в я аз о 2 4 б Відстань по осі (м)
ФІГ. 12
Я : і и " - Оу: рю Вел грек во ї ! А й а х дики х : гнкнтмксс міні Кен аа ж а що в: ДНЯ 5 : : : ї и ори ин и ТК одюдокА плей жі пн : ( 8) Ба у ; ; в: я «вне Ше ДИН інн шия і о Її
Б. : жен пен Кен; ; лита маю я Денне ча г
«. ! : І шин не як гу відн в ї. ж : ів їж г Й ї Ж ; ї : Е т Ж до Зав сюди я ї : Н р : В прневнВ ісоотктнивн К : НК ві ла дні нечіткі двфдк ню : ї в Хв Я : дент ення окисник і овмркс ст кл і СЕ ще ЩЕ Е Е ще віконне жо 0 рр рр ї ї і ! і тн ї пен ен вовни : ї Ж ї ї пев КЕ т ФІН фі ння і тенор сіни Й т Н - Ї - Ей ен ння ТА і з З. і : Е А ви с. «т Е х : й ї за г ; іно р НЕ т м 5 і Я І ІЙ вн ї їй Хе ран о й нія Н они МЕТ - В В срсте кто перо срок шо : Е ще Ще З ій "ЗаНне ев вв "ЯН Е В (с) й кот Весь о: З ІЙЙ ч ; ря їн м Нео. ни я ї У - : КК й ТО зешвя й на кут кН ЕЕ кни о ПК ТАНК Бо рез ай БЕ ен: ще ев і хх ай - Н Я и ВЕУ кто НВ К й : ря ! Н : ї ї стека М ши ВИН: п МОЯ ; ї ге В просочити рити титани я сок зни ни нини м плжнхжиюих нт 2 Я т фотнхіннвчи нні петсконн Кснтюнй т: т Еш А ; 7 ння «с ЦЕ Анни ня год 1 ї (в КЕ тик пи : ) реа ї і Коней рек мн нини Я Й кое Зк еретя пдв рі ЕЯ ЯК ж ж ваввнмни я Я причи чми Енн ни - Н ву 48. Й Би ня з : і ч : ЗА з. є з Ттас їме)
в ї спнкоюснттвс 204 ме вої : в ! ї : і - - в з 2 2 се ; ня ; за осн а пил, і«Ппг Ме вої ве -58 , ; тання їз З К о х х з З я с ав 1203 мс Шов а - совнн т з з а б ї 2 з к- ов че - с Б ав ї«04 ме 2 со О сої ; " сн оо 2 ка а и 2 з що дова - 5 ої Щи. і Ши ж Шн «ко е - чх х т см : Е , о ще 98 я ; Чі Ко їз0в' ме до І " " п: - » в я о г ' 2 3 їв ва ве о ит сан о о сао й а з нн З з 4 2 ' з з Координати на обі їх (м)
кінь, Верхні сідлоподібні сс як ; котуціки й ал іа шиї ; о о з с / у А реа Ма й ке сь ма і І ре Из Верхні сідлополібні котУщкИ ; Ж я (о є КО а х б и Г- вия яко у о ДВ и і Й, ( росу я 5 о А Ії 4 їй за ня а: ; і ТО ла од Утримувальна камера чай У й А, , рай -й /у їх 24 й оон дижні сідлоподібні котушки "К ! Лх г їе і) Нижні сідпоподібні котупЖи У, сах чі аю Пробеочні котушки
ФІГ. 15 о Пучки Бор відсутні ю ск -ш Кт З В ло х й й : пон. м шу по ж ча - є Пучки 2 : увімкнуті на 0,5 т Зо і Е Ме пою ч яко чо як й 7 І - 5 У тв Пучки і-й - спр ва мн їз --.. увімкнуті на і я Ме ном Ок 2 30 я се й : сш Пучки увгмкнуті Е " . над ме р» . кю ї до» ве о : - еко 95 10 15 26 жк Час (ме)
сі Бучки увімкнут на З ме Пробки авмати Ма а. відсутні Ж ЗВ . 5 -Б ще п ; коре МНН ЗИМИ ЗИ ще пи ИН ВИ НОЯ й : з В бренди нення ення в о 55 їю 85 зв х5 А ВХ вих: еВ вн лих Вино я Баг - пон нн но пи нини (а) я 5 я фетр АСВ пе НИ НЕННЯ,
8. ук Пучки увіминут на З же Пробки | ДОСЛ НИЖМІВИН НИКИ Он оок с ВННИКАН ОО - сла век пани пн нс е зо мех нини: спинки НИК, ВЕ х че шу Е | | ' ' р М Яд й | : ; щі: В ША с нини пнни нн нн нн ВШ
Е о. (5) 2 Я пеня етртюннттт тет тт в ММ о вх а 15 зв 25 Я М сон : св І 0 Гоеіки увімклуті ни З ме Пробки є : Фо рб'неютреконтєт ни НЕ ЯЕ же ттттеннх іг - КЖУх т і і і і ж я - плазмові гармати 5 їз т я я хе ре : За х - з - Бешиай що - їа щи 1 злр ще -е-к Бе з ле й В (с) ШКО фіни лених ВВ ї й - 05 тв 15 12 25 х "ШИ шй за «о Й тя 7 Ь и ож й « Пучки увімкнуті ма З ме Пробки ж щш Анна о но ле Я хе - - ! гармати ск ж тетерування рек 7 Н Н т
І. чеку В ей Пнниннни нення кн нн нн нн в 2 о й Ку в "ни нин пи т нн ії в ше. кни о те шви жен По й й Я і Я а Е щі шини п я Ми й - йо шнек е с зе їз 20 25 ве них кине пон пн пий Час (ме) м ин пи пилинки тини Час (ме)
ФІГ. 17 ФІГ. 15
Біо ме б'зо5 А Б ! А 87 А є дл е А ак се Фо а ва з; І, З 10 15 20 о Зо 35
Тег. (еу-пт)
ФІГ. 19
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161559154P | 2011-11-14 | 2011-11-14 | |
| US201161559721P | 2011-11-15 | 2011-11-15 | |
| PCT/US2012/065071 WO2013074666A2 (en) | 2011-11-14 | 2012-11-14 | Systems and methods for forming and maintaining a high performance frc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA119027C2 true UA119027C2 (uk) | 2019-04-25 |
Family
ID=47470104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201405080A UA119027C2 (uk) | 2011-11-14 | 2012-11-14 | Системи і способи формування і підтримування високоефективної frc |
Country Status (33)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9997261B2 (uk) |
| EP (2) | EP2780913B1 (uk) |
| JP (3) | JP6186367B2 (uk) |
| KR (2) | KR102276959B1 (uk) |
| CN (2) | CN103918034B (uk) |
| AR (1) | AR088865A1 (uk) |
| AU (2) | AU2012340058B2 (uk) |
| BR (1) | BR112014011619B1 (uk) |
| CA (1) | CA2855698C (uk) |
| CL (2) | CL2014001188A1 (uk) |
| CY (2) | CY1119083T1 (uk) |
| DK (2) | DK2780913T3 (uk) |
| EA (2) | EA027454B1 (uk) |
| ES (2) | ES2632589T3 (uk) |
| HK (1) | HK1201977A1 (uk) |
| HR (2) | HRP20171029T1 (uk) |
| HU (2) | HUE034343T2 (uk) |
| IL (2) | IL232548B (uk) |
| IN (1) | IN2014CN03872A (uk) |
| LT (2) | LT3223284T (uk) |
| MX (2) | MX337413B (uk) |
| MY (1) | MY173320A (uk) |
| PE (1) | PE20142027A1 (uk) |
| PH (1) | PH12017500784A1 (uk) |
| PL (2) | PL2780913T3 (uk) |
| PT (2) | PT3223284T (uk) |
| RS (2) | RS56260B1 (uk) |
| SG (2) | SG11201402259YA (uk) |
| SI (2) | SI3223284T1 (uk) |
| TW (1) | TWI669990B (uk) |
| UA (1) | UA119027C2 (uk) |
| WO (1) | WO2013074666A2 (uk) |
| ZA (1) | ZA201403057B (uk) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150380113A1 (en) | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Nonlinear Ion Dynamics Llc | Methods, devices and systems for fusion reactions |
| US11000705B2 (en) * | 2010-04-16 | 2021-05-11 | W. Davis Lee | Relativistic energy compensating cancer therapy apparatus and method of use thereof |
| KR102276959B1 (ko) * | 2011-11-14 | 2021-07-12 | 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 고성능 frc를 형성하고 유지하는 시스템 및 방법 |
| US9959942B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-05-01 | Lockheed Martin Corporation | Encapsulating magnetic fields for plasma confinement |
| US9959941B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-05-01 | Lockheed Martin Corporation | System for supporting structures immersed in plasma |
| US9947420B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-04-17 | Lockheed Martin Corporation | Magnetic field plasma confinement for compact fusion power |
| US9934876B2 (en) | 2013-04-03 | 2018-04-03 | Lockheed Martin Corporation | Magnetic field plasma confinement for compact fusion power |
| US10049773B2 (en) * | 2013-04-03 | 2018-08-14 | Lockheed Martin Corporation | Heating plasma for fusion power using neutral beam injection |
| PT3312843T (pt) * | 2013-09-24 | 2019-11-27 | Tae Tech Inc | Sistemas de formação e manutenção de uma frc de elevado desempenho |
| EA039021B1 (ru) * | 2014-05-21 | 2021-11-23 | Таэ Текнолоджиз, Инк. | Системы формирования и поддержания высокоэффективной конфигурации с обращенным полем |
| ES2887930T3 (es) * | 2014-10-13 | 2021-12-29 | Tae Tech Inc | Procedimiento para fusión y compresión de toros compactos |
| KR102590200B1 (ko) * | 2014-10-30 | 2023-10-16 | 티에이이 테크놀로지스, 인크. | 고성능 frc를 형성하고 유지하는 시스템 및 방법 |
| JP6429232B2 (ja) * | 2014-12-11 | 2018-11-28 | 学校法人日本大学 | ミューオン−プラズモイド複合核融合炉 |
| CN105764228B (zh) * | 2014-12-19 | 2018-04-24 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种空间中性原子探测仪器的定标系统及方法 |
| JP6771774B2 (ja) * | 2015-05-12 | 2020-10-21 | ティーエーイー テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 不所望の渦電流を低減するシステムおよび方法 |
| PT3357067T (pt) * | 2015-11-13 | 2021-11-15 | Tae Tech Inc | Sistemas e processo para a estabilização da posição de um plasma frc |
| BR112018074964B1 (pt) | 2016-06-03 | 2023-02-07 | Tae Technologies, Inc | Medições não perturbativas de campo magnético baixo e nulo em plasmas de alta temperatura |
| CN110140182A (zh) * | 2016-10-28 | 2019-08-16 | 阿尔法能源技术公司 | 用于利用具有可调节束能量的中性束注入器改善支持高性能frc升高的能量的系统和方法 |
| BR112019009034A2 (pt) * | 2016-11-04 | 2019-07-09 | Tae Tech Inc | sistemas e métodos para melhor sustentação de uma frc de alto desempenho com bombeamento a vácuo tipo captura multidimensionado |
| UA126673C2 (uk) * | 2016-11-15 | 2023-01-11 | Тае Текнолоджіз, Інк. | Системи і способи поліпшеної підтримки високоефективної конфігурації з оберненим полем і нагрівання електронів за допомогою вищих гармонік швидких хвиль у високоефективній конфігурації з оберненим полем |
| CN106991271B (zh) * | 2017-03-07 | 2020-10-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种适用于east偏滤器探针诊断数据处理的软件系统 |
| CN107278010A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-10-20 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种在等离子体强磁场位置注入中性束的磁镜装置 |
| KR101886755B1 (ko) * | 2017-11-17 | 2018-08-09 | 한국원자력연구원 | 다중 펄스 플라즈마를 이용한 음이온 공급의 연속화 시스템 및 방법 |
| US11930582B2 (en) * | 2018-05-01 | 2024-03-12 | Sunbeam Technologies, Llc | Method and apparatus for torsional magnetic reconnection |
| WO2020101187A1 (ko) | 2018-11-15 | 2020-05-22 | 주식회사 바이오앱 | 식물체에서 바이러스-유사 입자를 발현하는 재조합 벡터 및 이를 이용한 써코바이러스-유사 입자를 포함하는 백신 조성물의 제조방법 |
| US11107592B2 (en) * | 2019-01-21 | 2021-08-31 | Daniel Prater | Plasma confinement device with helical current and fluid flow |
| CN110232205B (zh) * | 2019-04-28 | 2020-08-25 | 大连理工大学 | 用于托卡马克中共振磁扰动控制新经典撕裂模的模拟方法 |
| CN112927820B (zh) * | 2019-12-05 | 2024-07-16 | 核工业西南物理研究院 | 一种nnbi正负离子束偏及离子吞噬一体化结构 |
| US11049619B1 (en) * | 2019-12-23 | 2021-06-29 | Lockheed Martin Corporation | Plasma creation and heating via magnetic reconnection in an encapsulated linear ring cusp |
| WO2021146329A1 (en) * | 2020-01-13 | 2021-07-22 | Tae Technologies, Inc. | System and methods for forming and maintaining high energy and temperature frc plasma via spheromak merging and neutral beam injection |
| US10966310B1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-03-30 | Wisconsin Alumni Research Foundation | High-energy plasma generator using radio-frequency and neutral beam power |
| US20210345476A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-11-04 | Tae Technologies, Inc. | Systems, devices, and methods for secondary particle suppression from a charge exchange device |
| CN111693556B (zh) * | 2020-07-22 | 2022-09-27 | 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 | 一种用于自旋回波小角中子散射谱仪的中子极化方向翻转装置 |
| IL281747B2 (en) | 2021-03-22 | 2024-04-01 | N T Tao Ltd | System and method for creating plasma with high efficiency |
| WO2022260878A2 (en) | 2021-05-28 | 2022-12-15 | Zap Energy, Inc. | Apparatus and method for extended plasma confinement |
| US20230298771A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Direct Energy Converter for Axisymmetric Mirror Fusion Reactor |
| CN114883016B (zh) * | 2022-05-10 | 2023-04-18 | 核工业西南物理研究院 | 一种托卡马克装置极向场线圈及柔性固定装置 |
Family Cites Families (130)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3120470A (en) | 1954-04-13 | 1964-02-04 | Donald H Imhoff | Method of producing neutrons |
| US3170841A (en) | 1954-07-14 | 1965-02-23 | Richard F Post | Pyrotron thermonuclear reactor and process |
| US3015618A (en) | 1958-06-30 | 1962-01-02 | Thomas H Stix | Apparatus for heating a plasma |
| US3071525A (en) | 1958-08-19 | 1963-01-01 | Nicholas C Christofilos | Method and apparatus for producing thermonuclear reactions |
| US3052617A (en) | 1959-06-23 | 1962-09-04 | Richard F Post | Stellarator injector |
| US3036963A (en) | 1960-01-25 | 1962-05-29 | Nicholas C Christofilos | Method and apparatus for injecting and trapping electrons in a magnetic field |
| NL287706A (uk) | 1960-02-26 | |||
| US3182213A (en) | 1961-06-01 | 1965-05-04 | Avco Corp | Magnetohydrodynamic generator |
| US3132996A (en) | 1962-12-10 | 1964-05-12 | William R Baker | Contra-rotating plasma system |
| US3386883A (en) | 1966-05-13 | 1968-06-04 | Itt | Method and apparatus for producing nuclear-fusion reactions |
| US3530036A (en) | 1967-12-15 | 1970-09-22 | Itt | Apparatus for generating fusion reactions |
| US3530497A (en) | 1968-04-24 | 1970-09-22 | Itt | Apparatus for generating fusion reactions |
| US3527977A (en) | 1968-06-03 | 1970-09-08 | Atomic Energy Commission | Moving electrons as an aid to initiating reactions in thermonuclear devices |
| US3577317A (en) | 1969-05-01 | 1971-05-04 | Atomic Energy Commission | Controlled fusion reactor |
| US3621310A (en) | 1969-05-30 | 1971-11-16 | Hitachi Ltd | Duct for magnetohydrodynamic thermal to electrical energy conversion apparatus |
| US3664921A (en) | 1969-10-16 | 1972-05-23 | Atomic Energy Commission | Proton e-layer astron for producing controlled fusion reactions |
| AT340010B (de) | 1970-05-21 | 1977-11-25 | Nowak Karl Ing | Einrichtung zur erzielung einer nuklearen reaktion mittels kunstlichem plasma vorzugsweise zur kontrollierten atomkernfusion |
| US3668065A (en) | 1970-09-15 | 1972-06-06 | Atomic Energy Commission | Apparatus for the conversion of high temperature plasma energy into electrical energy |
| US3663362A (en) | 1970-12-22 | 1972-05-16 | Atomic Energy Commission | Controlled fusion reactor |
| LU65432A1 (uk) | 1972-05-29 | 1972-08-24 | ||
| US4233537A (en) | 1972-09-18 | 1980-11-11 | Rudolf Limpaecher | Multicusp plasma containment apparatus |
| US4182650A (en) | 1973-05-17 | 1980-01-08 | Fischer Albert G | Pulsed nuclear fusion reactor |
| US5041760A (en) | 1973-10-24 | 1991-08-20 | Koloc Paul M | Method and apparatus for generating and utilizing a compound plasma configuration |
| US5015432A (en) | 1973-10-24 | 1991-05-14 | Koloc Paul M | Method and apparatus for generating and utilizing a compound plasma configuration |
| US4010396A (en) | 1973-11-26 | 1977-03-01 | Kreidl Chemico Physical K.G. | Direct acting plasma accelerator |
| FR2270733A1 (en) | 1974-02-08 | 1975-12-05 | Thomson Csf | Magnetic field vehicle detector unit - receiver detects changes produced in an emitted magnetic field |
| US4098643A (en) | 1974-07-09 | 1978-07-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Dual-function magnetic structure for toroidal plasma devices |
| US4057462A (en) | 1975-02-26 | 1977-11-08 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Radio frequency sustained ion energy |
| US4054846A (en) | 1975-04-02 | 1977-10-18 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Transverse-excitation laser with preionization |
| US4065351A (en) | 1976-03-25 | 1977-12-27 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Particle beam injection system |
| US4166760A (en) | 1977-10-04 | 1979-09-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Plasma confinement apparatus using solenoidal and mirror coils |
| US4347621A (en) | 1977-10-25 | 1982-08-31 | Environmental Institute Of Michigan | Trochoidal nuclear fusion reactor |
| US4303467A (en) | 1977-11-11 | 1981-12-01 | Branson International Plasma Corporation | Process and gas for treatment of semiconductor devices |
| US4274919A (en) | 1977-11-14 | 1981-06-23 | General Atomic Company | Systems for merging of toroidal plasmas |
| US4202725A (en) | 1978-03-08 | 1980-05-13 | Jarnagin William S | Converging beam fusion system |
| US4189346A (en) | 1978-03-16 | 1980-02-19 | Jarnagin William S | Operationally confined nuclear fusion system |
| US4246067A (en) | 1978-08-30 | 1981-01-20 | Linlor William I | Thermonuclear fusion system |
| US4267488A (en) | 1979-01-05 | 1981-05-12 | Trisops, Inc. | Containment of plasmas at thermonuclear temperatures |
| US4397810A (en) | 1979-03-16 | 1983-08-09 | Energy Profiles, Inc. | Compressed beam directed particle nuclear energy generator |
| US4314879A (en) | 1979-03-22 | 1982-02-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Production of field-reversed mirror plasma with a coaxial plasma gun |
| US4416845A (en) | 1979-08-02 | 1983-11-22 | Energy Profiles, Inc. | Control for orbiting charged particles |
| JPS5829568B2 (ja) | 1979-12-07 | 1983-06-23 | 岩崎通信機株式会社 | ２ビ−ム１電子銃陰極線管 |
| US4548782A (en) | 1980-03-27 | 1985-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Tokamak plasma heating with intense, pulsed ion beams |
| US4390494A (en) | 1980-04-07 | 1983-06-28 | Energy Profiles, Inc. | Directed beam fusion reaction with ion spin alignment |
| US4350927A (en) | 1980-05-23 | 1982-09-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Means for the focusing and acceleration of parallel beams of charged particles |
| US4317057A (en) | 1980-06-16 | 1982-02-23 | Bazarov Georgy P | Channel of series-type magnetohydrodynamic generator |
| US4434130A (en) | 1980-11-03 | 1984-02-28 | Energy Profiles, Inc. | Electron space charge channeling for focusing ion beams |
| US4584160A (en) | 1981-09-30 | 1986-04-22 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Plasma devices |
| US4543231A (en) | 1981-12-14 | 1985-09-24 | Ga Technologies Inc. | Multiple pinch method and apparatus for producing average magnetic well in plasma confinement |
| US4560528A (en) | 1982-04-12 | 1985-12-24 | Ga Technologies Inc. | Method and apparatus for producing average magnetic well in a reversed field pinch |
| JPH06105597B2 (ja) | 1982-08-30 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | マイクロ波プラズマ源 |
| JPS5960899A (ja) | 1982-09-29 | 1984-04-06 | 株式会社東芝 | イオン・エネルギ−回収装置 |
| US4618470A (en) | 1982-12-01 | 1986-10-21 | Austin N. Stanton | Magnetic confinement nuclear energy generator |
| US4483737A (en) | 1983-01-31 | 1984-11-20 | University Of Cincinnati | Method and apparatus for plasma etching a substrate |
| US4601871A (en) | 1983-05-17 | 1986-07-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Steady state compact toroidal plasma production |
| US4650631A (en) | 1984-05-14 | 1987-03-17 | The University Of Iowa Research Foundation | Injection, containment and heating device for fusion plasmas |
| US4639348A (en) | 1984-11-13 | 1987-01-27 | Jarnagin William S | Recyclotron III, a recirculating plasma fusion system |
| US4615755A (en) | 1985-08-07 | 1986-10-07 | The Perkin-Elmer Corporation | Wafer cooling and temperature control for a plasma etching system |
| US4826646A (en) | 1985-10-29 | 1989-05-02 | Energy/Matter Conversion Corporation, Inc. | Method and apparatus for controlling charged particles |
| US4630939A (en) | 1985-11-15 | 1986-12-23 | The Dow Chemical Company | Temperature measuring apparatus |
| SE450060B (sv) | 1985-11-27 | 1987-06-01 | Rolf Lennart Stenbacka | Forfarande for att astadkomma fusionsreaktioner, samt anordning for fusionsreaktor |
| US4687616A (en) | 1986-01-15 | 1987-08-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and apparatus for preventing cyclotron breakdown in partially evacuated waveguide |
| US4894199A (en) | 1986-06-11 | 1990-01-16 | Norman Rostoker | Beam fusion device and method |
| DK556887D0 (da) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | Risoe Forskningscenter | Fremgangsmaade til fremstilling af en pille og injektor til injektion af saadan pille |
| ATE137880T1 (de) | 1990-01-22 | 1996-05-15 | Steudtner Werner K Dipl Ing | Kernfusionsreaktor |
| US5160695A (en) | 1990-02-08 | 1992-11-03 | Qed, Inc. | Method and apparatus for creating and controlling nuclear fusion reactions |
| US5311028A (en) | 1990-08-29 | 1994-05-10 | Nissin Electric Co., Ltd. | System and method for producing oscillating magnetic fields in working gaps useful for irradiating a surface with atomic and molecular ions |
| US5122662A (en) | 1990-10-16 | 1992-06-16 | Schlumberger Technology Corporation | Circular induction accelerator for borehole logging |
| US5206516A (en) | 1991-04-29 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Low energy, steered ion beam deposition system having high current at low pressure |
| US6488807B1 (en) | 1991-06-27 | 2002-12-03 | Applied Materials, Inc. | Magnetic confinement in a plasma reactor having an RF bias electrode |
| US5207760A (en) | 1991-07-23 | 1993-05-04 | Trw Inc. | Multi-megawatt pulsed inductive thruster |
| US5323442A (en) | 1992-02-28 | 1994-06-21 | Ruxam, Inc. | Microwave X-ray source and methods of use |
| US5502354A (en) | 1992-07-31 | 1996-03-26 | Correa; Paulo N. | Direct current energized pulse generator utilizing autogenous cyclical pulsed abnormal glow discharges |
| RU2056649C1 (ru) | 1992-10-29 | 1996-03-20 | Сергей Николаевич Столбов | Способ управляемого термоядерного синтеза и управляемый термоядерный реактор для его осуществления |
| RU2059297C1 (ru) * | 1993-01-19 | 1996-04-27 | Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им.Д.В.Ефремова | Способ эксплуатации термоядерной установки типа токамак |
| US5339336A (en) | 1993-02-17 | 1994-08-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | High current ion ring accelerator |
| FR2705584B1 (fr) | 1993-05-26 | 1995-06-30 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de séparation isotopique par résonance cyclotronique ionique. |
| US5473165A (en) | 1993-11-16 | 1995-12-05 | Stinnett; Regan W. | Method and apparatus for altering material |
| EP0660372B1 (en) | 1993-12-21 | 1999-10-13 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Plasma beam generating method and apparatus which can generate a high-power plasma beam |
| US5537005A (en) | 1994-05-13 | 1996-07-16 | Hughes Aircraft | High-current, low-pressure plasma-cathode electron gun |
| US5420425A (en) | 1994-05-27 | 1995-05-30 | Finnigan Corporation | Ion trap mass spectrometer system and method |
| US5656519A (en) | 1995-02-14 | 1997-08-12 | Nec Corporation | Method for manufacturing salicide semiconductor device |
| US5653811A (en) | 1995-07-19 | 1997-08-05 | Chan; Chung | System for the plasma treatment of large area substrates |
| US20040213368A1 (en) | 1995-09-11 | 2004-10-28 | Norman Rostoker | Fusion reactor that produces net power from the p-b11 reaction |
| ATE254333T1 (de) | 1995-09-25 | 2003-11-15 | Paul M Koloc | Vorrichtung zur erzeugung eines plasmas |
| JP3385327B2 (ja) | 1995-12-13 | 2003-03-10 | 株式会社日立製作所 | 三次元四重極質量分析装置 |
| US5764715A (en) | 1996-02-20 | 1998-06-09 | Sandia Corporation | Method and apparatus for transmutation of atomic nuclei |
| KR100275597B1 (ko) | 1996-02-23 | 2000-12-15 | 나카네 히사시 | 플리즈마처리장치 |
| US6000360A (en) | 1996-07-03 | 1999-12-14 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus |
| US5811201A (en) | 1996-08-16 | 1998-09-22 | Southern California Edison Company | Power generation system utilizing turbine and fuel cell |
| US5923716A (en) | 1996-11-07 | 1999-07-13 | Meacham; G. B. Kirby | Plasma extrusion dynamo and methods related thereto |
| JP3582287B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2004-10-27 | 株式会社日立製作所 | エッチング装置 |
| US6300720B1 (en) | 1997-04-28 | 2001-10-09 | Daniel Birx | Plasma gun and methods for the use thereof |
| JPH10335096A (ja) | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6628740B2 (en) * | 1997-10-17 | 2003-09-30 | The Regents Of The University Of California | Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion |
| US6894446B2 (en) * | 1997-10-17 | 2005-05-17 | The Regents Of The University Of California | Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion |
| US6271529B1 (en) | 1997-12-01 | 2001-08-07 | Ebara Corporation | Ion implantation with charge neutralization |
| US6390019B1 (en) | 1998-06-11 | 2002-05-21 | Applied Materials, Inc. | Chamber having improved process monitoring window |
| FR2780499B1 (fr) | 1998-06-25 | 2000-08-18 | Schlumberger Services Petrol | Dispositifs de caracterisation de l'ecoulement d'un fluide polyphasique |
| US6335535B1 (en) | 1998-06-26 | 2002-01-01 | Nissin Electric Co., Ltd | Method for implanting negative hydrogen ion and implanting apparatus |
| US6255648B1 (en) | 1998-10-16 | 2001-07-03 | Applied Automation, Inc. | Programmed electron flux |
| US6248251B1 (en) | 1999-02-19 | 2001-06-19 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and method for electrostatically shielding an inductively coupled RF plasma source and facilitating ignition of a plasma |
| JP3564396B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2004-09-08 | サイエンス・リサーチ・ラボラトリー・インコーポレーテッド | プラズマ銃及びその使用方法 |
| US6755086B2 (en) | 1999-06-17 | 2004-06-29 | Schlumberger Technology Corporation | Flow meter for multi-phase mixtures |
| US6322706B1 (en) | 1999-07-14 | 2001-11-27 | Archimedes Technology Group, Inc. | Radial plasma mass filter |
| US6452168B1 (en) | 1999-09-15 | 2002-09-17 | Ut-Battelle, Llc | Apparatus and methods for continuous beam fourier transform mass spectrometry |
| DE10060002B4 (de) | 1999-12-07 | 2016-01-28 | Komatsu Ltd. | Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung |
| US6593539B1 (en) | 2000-02-25 | 2003-07-15 | George Miley | Apparatus and methods for controlling charged particles |
| US6408052B1 (en) | 2000-04-06 | 2002-06-18 | Mcgeoch Malcolm W. | Z-pinch plasma X-ray source using surface discharge preionization |
| US6593570B2 (en) | 2000-05-24 | 2003-07-15 | Agilent Technologies, Inc. | Ion optic components for mass spectrometers |
| US6664740B2 (en) * | 2001-02-01 | 2003-12-16 | The Regents Of The University Of California | Formation of a field reversed configuration for magnetic and electrostatic confinement of plasma |
| US6611106B2 (en) | 2001-03-19 | 2003-08-26 | The Regents Of The University Of California | Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion |
| GB0131097D0 (en) | 2001-12-31 | 2002-02-13 | Applied Materials Inc | Ion sources |
| JP2006032864A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Sony Corp | 多層配線構造と多層配線構造を有する半導体装置とこれらの製造方法 |
| US20060198485A1 (en) * | 2005-03-07 | 2006-09-07 | Michl Binderbauer | Plasma electric generation and propulsion system |
| US8031824B2 (en) | 2005-03-07 | 2011-10-04 | Regents Of The University Of California | Inductive plasma source for plasma electric generation system |
| BRPI0609290B1 (pt) * | 2005-03-07 | 2018-03-13 | The Regents Of The University Of California | Sistema de geração elétrica via plasma |
| US7115887B1 (en) | 2005-03-15 | 2006-10-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for generating extreme ultraviolet with mather-type plasma accelerators for use in Extreme Ultraviolet Lithography |
| US20080226011A1 (en) | 2005-10-04 | 2008-09-18 | Barnes Daniel C | Plasma Centrifuge Heat Engine Beam Fusion Reactor |
| CN101320599A (zh) * | 2007-06-06 | 2008-12-10 | 高晓达 | 通过极限环螺旋扇形注入区的束流连续注入方法 |
| US20100020913A1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | Alexander Mozgovoy | Method for obtainging plasma |
| EP3002761B1 (en) * | 2009-02-12 | 2018-05-16 | Msnw, Llc | Method and apparatus for the generation, heating and/or compression of plasmoids and/or recovery of energy therefrom |
| US20110142185A1 (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-16 | Woodruff Scientific, Inc. | Device for compressing a compact toroidal plasma for use as a neutron source and fusion reactor |
| KR102276959B1 (ko) * | 2011-11-14 | 2021-07-12 | 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 고성능 frc를 형성하고 유지하는 시스템 및 방법 |
| KR101811504B1 (ko) | 2012-08-29 | 2018-01-25 | 제너럴 퓨전 아이엔씨. | 플라스마를 가속 및 압축하기 위한 장치 |
| WO2014114986A1 (en) | 2013-01-25 | 2014-07-31 | L Ferreira Jr Moacir | Multiphase nuclear fusion reactor |
| AU2014214568B2 (en) | 2013-02-11 | 2017-10-05 | The Regents Of The University Of California | Fractional turn coil winding |
| US9591740B2 (en) * | 2013-03-08 | 2017-03-07 | Tri Alpha Energy, Inc. | Negative ion-based neutral beam injector |
| PT3312843T (pt) * | 2013-09-24 | 2019-11-27 | Tae Tech Inc | Sistemas de formação e manutenção de uma frc de elevado desempenho |
| KR102590200B1 (ko) | 2014-10-30 | 2023-10-16 | 티에이이 테크놀로지스, 인크. | 고성능 frc를 형성하고 유지하는 시스템 및 방법 |
-
2012
- 2012-11-14 KR KR1020197032683A patent/KR102276959B1/ko active IP Right Grant
- 2012-11-14 CN CN201280055842.6A patent/CN103918034B/zh active Active
- 2012-11-14 PT PT17169187T patent/PT3223284T/pt unknown
- 2012-11-14 RS RS20170711A patent/RS56260B1/sr unknown
- 2012-11-14 MX MX2014005773A patent/MX337413B/es active IP Right Grant
- 2012-11-14 LT LTEP17169187.6T patent/LT3223284T/lt unknown
- 2012-11-14 MX MX2016002786A patent/MX351648B/es unknown
- 2012-11-14 WO PCT/US2012/065071 patent/WO2013074666A2/en active Application Filing
- 2012-11-14 ES ES12808929.9T patent/ES2632589T3/es active Active
- 2012-11-14 HU HUE12808929A patent/HUE034343T2/en unknown
- 2012-11-14 SG SG11201402259YA patent/SG11201402259YA/en unknown
- 2012-11-14 EA EA201490775A patent/EA027454B1/ru unknown
- 2012-11-14 SG SG10201704299XA patent/SG10201704299XA/en unknown
- 2012-11-14 ES ES17169187T patent/ES2731836T3/es active Active
- 2012-11-14 LT LTEP12808929.9T patent/LT2780913T/lt unknown
- 2012-11-14 BR BR112014011619-9A patent/BR112014011619B1/pt active IP Right Grant
- 2012-11-14 PL PL12808929T patent/PL2780913T3/pl unknown
- 2012-11-14 CA CA2855698A patent/CA2855698C/en active Active
- 2012-11-14 KR KR1020147016007A patent/KR102043359B1/ko active IP Right Grant
- 2012-11-14 US US13/261,901 patent/US9997261B2/en active Active
- 2012-11-14 IN IN3872CHN2014 patent/IN2014CN03872A/en unknown
- 2012-11-14 HU HUE17169187A patent/HUE043986T2/hu unknown
- 2012-11-14 DK DK12808929.9T patent/DK2780913T3/en active
- 2012-11-14 JP JP2014541419A patent/JP6186367B2/ja active Active
- 2012-11-14 PL PL17169187T patent/PL3223284T3/pl unknown
- 2012-11-14 AR ARP120104285A patent/AR088865A1/es active IP Right Grant
- 2012-11-14 EP EP12808929.9A patent/EP2780913B1/en active Active
- 2012-11-14 DK DK17169187.6T patent/DK3223284T3/da active
- 2012-11-14 UA UAA201405080A patent/UA119027C2/uk unknown
- 2012-11-14 RS RS20190680A patent/RS58860B1/sr unknown
- 2012-11-14 SI SI201231622T patent/SI3223284T1/sl unknown
- 2012-11-14 MY MYPI2014701213A patent/MY173320A/en unknown
- 2012-11-14 TW TW101142553A patent/TWI669990B/zh active
- 2012-11-14 PE PE2014000681A patent/PE20142027A1/es active IP Right Grant
- 2012-11-14 PT PT128089299T patent/PT2780913T/pt unknown
- 2012-11-14 EA EA201790774A patent/EA034282B1/ru unknown
- 2012-11-14 EP EP17169187.6A patent/EP3223284B1/en active Active
- 2012-11-14 SI SI201230999T patent/SI2780913T1/sl unknown
- 2012-11-14 AU AU2012340058A patent/AU2012340058B2/en active Active
- 2012-11-14 CN CN201611253163.6A patent/CN107068204B/zh active Active
-
2014
- 2014-04-25 ZA ZA2014/03057A patent/ZA201403057B/en unknown
- 2014-05-07 CL CL2014001188A patent/CL2014001188A1/es unknown
- 2014-05-11 IL IL232548A patent/IL232548B/en active IP Right Grant
-
2015
- 2015-03-10 HK HK15102390.5A patent/HK1201977A1/xx unknown
-
2016
- 2016-06-09 AU AU2016203851A patent/AU2016203851B2/en active Active
-
2017
- 2017-02-01 JP JP2017016553A patent/JP2017075969A/ja not_active Withdrawn
- 2017-04-26 PH PH12017500784A patent/PH12017500784A1/en unknown
- 2017-05-08 CL CL2017001162A patent/CL2017001162A1/es unknown
- 2017-07-04 HR HRP20171029TT patent/HRP20171029T1/hr unknown
- 2017-07-18 CY CY20171100763T patent/CY1119083T1/el unknown
-
2018
- 2018-04-18 IL IL258792A patent/IL258792B/en unknown
- 2018-05-14 US US15/979,375 patent/US10446275B2/en active Active
-
2019
- 2019-04-17 HR HRP20190738TT patent/HRP20190738T1/hr unknown
- 2019-06-06 CY CY20191100597T patent/CY1121674T1/el unknown
- 2019-08-23 JP JP2019152925A patent/JP6738109B2/ja active Active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA119027C2 (uk) | Системи і способи формування і підтримування високоефективної frc | |
| AU2021200748B2 (en) | Systems and methods for forming and maintaining a high performance FRC | |
| AU2021221522B2 (en) | Systems and methods for forming and maintaining a high performance frc | |
| CN115206553A (zh) | 用于frc等离子体位置稳定性的系统和方法 | |
| KR20190073544A (ko) | 다중 스케일 포집 타입 진공 펌핑을 갖는 고성능 frc의 개선된 지속성을 위한 시스템들 및 방법들 | |
| EA043628B1 (ru) | Системы и способы формирования и поддержания высокоэффективной конфигурации с обращенным полем | |
| EA039021B1 (ru) | Системы формирования и поддержания высокоэффективной конфигурации с обращенным полем | |
| NZ624928B2 (en) | Systems and methods for forming and maintaining a high performance frc |