Дивертор токамака — SU 1080649 (original) (raw)
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) ОБРЕТ ОПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ н двтоескомм свиДятельот(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 369739, кл. Н 05 Н 1/12, 1972,2. Т.Е.Уапц ег. а 1 юезг.1 п 8 Ьацзгсоврасг ро 11 оЫа 1 йгчеггог ге 2 егепсебездн ИР РБ-ТИЕ. 197, 2-13, 2-11(54) (57) ДИВЕРТОР ТОКАИАКА, содержащийвакуумную камеру, сообщающуюся с камерой ловушки токамака, систему откачки, магнитную систему, создающуюмагнитное поле, силовые линии которого криволипейны, и коллектор, выполненный в виде криволинейных пластин, пересекающих силовые линии магнитного поля, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью снижения уровня загрязнения плазмы, пластины коллектора выполнены большей кривизны,чем кривизна силовых линий магнитногополя в месте установки пластин.Установка криволинейных пластин коллектора в диверторе под малым углом (до 10 ) к магнитным силовым линиям, пересекающим эти пластины, ограничивает выход с поверхности коллектора распыпяемых частиц находящихся в ионизированном состоянии, из-за конечного размера их ларморовского радиуса. Однако некоторая доля 50 1 108064Изобретение относится к техникеудержания и нагрева плазмы и можетбыть использовано при разработке установок управляемого термоядерногосинтеза. 5Для нагрева плазмы в замкнутых ло-.вушках до термоядерных температуртребуются системы отвода частиц примесей из плазмы, называемые диверторами. 10Известны диверторы токамака, содержащие вакуумную камеру, соединенную с камерой ловушки токамака, маг-нитную систему и коллектор. Конфигурация вакуумной камеры может отвечать различным типам дивертора: тороидального, полоидального или локального 13.Магнитная система известных диверторов создает магнитное поле, так 20что силовые линии имеют в вакуумнойкамере дивертора криволинейную конфигурацию, коллектор же выполнен в видепрямолинейных пластин, пересекающихсиловые линии магнитного поля, 25Известные диверторы не обеспечивают надежной защиты плазмы ловушкиот попадания в нее частиц, выбитыхиз коллектора ионами отбираемых примесей.30Ближайшим техническим решением кпредложенному является дивертор токамака, содержащий вакуумную камеру,сообщающуюся с камерой ловушки токамака, систему откачки, магнитную систему, создающую магнитное поле, сн 35ловые линии которого криволинейны, иколлектор, выполненный в виде криволинейных пластин, пересекающих силовые линии магнитного поля 2,В известном диверторе пластиныколлектора выполнены той же кривизны, что и силовые линии магнитногополя в месте их установки, и установлены так, что силовые линии магнитного поля на входе в дивертор пересека 15ются с внутренней поверхностью пластин коллектора, а на .выходе из дивертора - с их внешними поверхностями. 9 Ънейтральных частиц, уходящих с внут"ренней поверхности пластин коллектора, может быть ионизирована в пространстве между пластинами и уйти вобъем ловушки через выход дивертора,не будучи перехваченной соседнейпластиной.Цель изобретения - снижение уровня загрязнения плазмы,Эта цель достигается тем, что вдиверторе токамака, содержащем ваку-умную камеру, сообщающуюся с камеройловушки токамака, систему откачки,магнитную систему, создающую магнитное поле, силовые линии которогокриволинейны, и коллектор, выполненный в виде криволинейных пластин,пересекающих силовые линии магнитного поля, пластины коллектора выполнены большей кривизны, чем кривизна силовых линий магнитного поля в местеустановки пластин.Сущность изобретения поясняетсячертежом, на котором изображен поперечный разрез дивертора токамака.Дивертор содержит вакуумную камеру1, откачиваемую с помощью системы откачки (на чертеже не показана) черезпатрубки 2. Вакуумная камера 1 соединена с камерой ловушки 3 токамакапатрубками 4. Магнитная система,образованная катушками 5 и 6, созда"ет магнитные поля с криволинейнымисиловыми линиями 7, Коллектор выполнен в виде криволинейных пластин 8с кривизной, большей кривизны силовыхлиний магнитного поля в месте установки пластин симметрично входу ивыходу в дивертор магнитных силовыхлиний. Пластины могут быть выполненыохлаждаемыми.Дивертор работает следующим образом.Включают катушки 5,6 так, что соэцаваемое ими магнитное поле направлено встречно магнитному полю ловушки.ри достаточной напряженности магнитного поля, создаваемого катушками 5и 6, силовые линии 7 из периферийныхобластей камеры ловушки 3 вводятсячерез патрубок 4 в вакуумную камеру1 дивертора и выводятся обратно, какэто показано на чертеже. Прц создании в камере ловушки 3 плазмы периферийная ее часть, наиболее загрязненная примесями, поступающими состенки камеры ловушки, выводитсядивертируемыми магнитными силовымилиниями 7 на пластины 8 коллектора,108064 Редактор С.Титова ТехредЯ.Мартяшова. Корректор М.МаксимишинецЗаказ 147/4 Тираж 408 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4.3Под действием частиц из плазмы. может наблюдаться эрозия пластинколлектора, образукщиеся при этомзаряженные и нейтральные частицыдолжны быть перехвачены пластинами8. Выполнение пластин.8 коллекторакривизной большей кривизны силовыхлиний, обеспечивает равную скоростьнейтральных частиц, образованных дажена Краю пластины, и на входе и на 10выходе дивертора, направленную к 9 4наружной части зазора между соседними пластинами, что практически исключает их попадание в объем камерыловушки 3. Таким образом, изобретение позволяет снизить загрязнение плазмы в ловушке путем уменьшения потока частиц, образующихся в результате.эрозии пластин коллектора, и соответственно повысить температуру плазмы.