Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Порохов А.М. -> "Физическая энциклопедия Том 4" -> 793

Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.

Порохов А.М. Физическая энциклопедия Том 4 — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — 701 c.
Скачать (прямая ссылка): fizenciklopedt41994.djvu
Предыдущая << 1 .. 787 788 789 790 791 792 < 793 > 794 795 796 797 798 799 .. 818 >> Следующая


OO

= Д- 2 Sft^(Aar) sin *(ф—as),

“ Ic=I
СТЕЛЛАРАТОР

где Jot — тороидальное магн. относит, амплитуда винтовых

к ~ Bik/Bт

ПОЛЄ, -- t-Г UJ

гармоник, а = 2я JL (L — шаг винтовой обмоткн) н г, ф, » — пространственные иоордннаты, (х) — модифициров. ф-ция Бесселя. Внутри данного объёма вознинают два вида снло-

Рис. 1. Поперечное сечение магнитных поверхностей для стелла-ратора с I =» З (e>, сі=» 2 (б).

вых линий: силовые линнн, охватывающие винтовые проводники, н внутр. линии, образующие магп. поверхности. Поверхность, разделяющая обе эти

Рас. 2. Поперечная проекция силовой линии; гми» и Гиакс — минималъ-иый и максимальный радиусы магнитных поверхностей.

области, наз. сепаратрисой. В пренебрежения торон-дальностью н вкладом более высоких гармоник она представляет собой {-угольную винтовую поверхность с шагом, равным шагу винтовой обмотпн, н рёбрами, расположенными напротив проводников с направлением

Л

ш

тока, противоположным направлению продольного поля Втпрн правом винтовом обходе, и наоборот — при левом. Схематич. изображение поперечного сечения маги, поверхностей для С. с I ~ 3 Bl= 2 приведено иа рис. 1. Силовые линии замкнутых магн. поверхностей отстают от вращения рёбер сепаратрисы. Совершая радиальные н азимутальные колебания, силовые линии дрейфуют по малому азимуту, обеспечивая ср. угол преобразования поворота. На рнс. 2 нзображепа поперечная проекция снловой линии па пек-рой магн. поверхности.

Преобразование поворота в С. возникает в результате усреднения вдоль тороидальной системы несмотря на то, что среднее полоидальпое магк. поле <В„> внутри винтовых проводников равно пулю, ^Bdl = 0. Полоядальиый магн. поток через продольную перегородку dS между близкими магп. поверхностями JBdS не райен пулю и соответственно вращат. преобразование ц численно равио dip/rfO, где 4Ф — продольный магп. поток, охватываемый даииыми поверхностями.

Др. характеристикой магп. поля С. является величина радиальной производной вращат. преобразования d[A/dr, или т. н. шнр в = Ц.'г/|л (г — усреднённый радиус сечения магп. поверхности), характеризующий степень перекрещенностн силовых ЛИПИН при переходе с одкой поверхности на другую. Созданке достаточной величины шнра необходимо для обеспечения устойчивости плазмы в системе. Величины (і и 9 характеризуют также степень топологнч. устойчивости магн. структуры С. Ддя обеспечения заданной структуры поля необходима высокая точность изготовления магн. обмоток С. Неизбежные неточности нзготовлення установки могут приводить к заметной деформации магн. поверхностей. Особую опасность длд удержания плазмы представляют резонансные возмущения рацнопальиых магн. поверхностей с низкими значениями т к я, приводящие к образованию т. н. магн. островов (см. Пересоеди-

нение магн. полей), что равносильно уменьшению эффективного поперечного размера системы. Устойчивость плазмы в С. может быть также обеспечена прн низких значениях магп. шнра прн наличия ср. магн. ямы (см. С табилиаация неустойчивостей плазмы).

Магн. поле С. может быть создако разл. способами. Системы, где тороидальное н винтовое поля создаются винтовыми обмоткамн с однонаправленными токами, паз. торсатроиами. Гелиотроп — установка, в к-рой наряду с торсатронпы-ми обмотками используются катушки, создающие часть тороидального магн. потока. Магп. поле С. может быть создано н без винтовых обмоток — с помощью специально

Рис. 3. Схема конструкции стел-ларатора — торсатрона ATF: і — механическая оболочка; г — вакуумная камера; з — винтовые обмотки; 4 — внутренние обмоткн поперечного поля; S — средние обмотки поперечного поля; в —^ внешние обмотки поперечного поля; ? — фланец вакуумной камеры; s — опоры установки; 9 — основание; 10 — место иля исследовательской аппаратуры.
профилированных катушек. Разрабатываются и более сложные системы с пространственной магн. осью.

Первые эксперим. исследования па С. (США, 1950-е— 60-е гг.) были неудачны: па всех установках наблюдалась повышенная Бома диффузия плазмы. Причины неудач — относительно низкие значения полоядальных магн. полей и отсутствие контроля за качеством маги, поверхностей. Успехи в СССР на установках тнпа тока-мак привели к закрытию амер.стеллараторной программы н переключению усилил на исследования на токам&ках. В 1960-х гг. исследования по С. переместились в СССР, ФРГ, Великобританию н Японию. На С. JI-I (ФИАН) впервые был разработан метод измерения структуры магп. поверхностей н показано, что диффузия плазмы, созданной внеш. инжекцией, примерно па порядок медленнее бомовской. На С. «Ваяделыптейн-1» (ФРГ) было показано, что холодная (Т » 0,2 эВ) цезиевая плазма удерживается в С. классичесин. Исследования, нроведённые во мн. лабораториях мира иа небольших установках с относительной холодной и неплотной плазмой, показали удовлетворит, удержание плазмы в С. В нач. 70-х гг. па установке «Ураган» (Харьпов) был успешно проведён иокио-циклотроииый нагрев плазмы и доказано, что потери энергии по иопному каналу близки к неоклассическим. В сер. 70-х гг. были введены в строй С. 2-го поколения: JI-2 (СССР), «В ап дел ь-
Предыдущая << 1 .. 787 788 789 790 791 792 < 793 > 794 795 796 797 798 799 .. 818 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed