Тороидальная камера

Cтраница 4

Принципиальная схема КЭС с МГД-генератором. [46]

СССР является одним из лидеров в разработке способов магнитного удержания плазмы в установках типа Токамак. Прообраз термоядерной электростанции на основе реактора этого типа показан на рис. 1.15. Основу реактора и блока электростанции представляет тороидальная камера, по оси которой в вакууме 2 концентрируется плазма 1, где и происходит термоядерная реакция. [47]

Ускорение электронов в нем происходит при их движении по круговой орбите при возрастающем в течение времени магнитном поле. Он состоит из тороидальной вакуумной ускорительной камеры, расположенной между полюсами электромагнита, и электронной пушки, генерирующей электроны, а также направляющей их в тороидальную камеру, где они ускоряются в вихревом электрическом поле, создаваемом магнитным полем. В конце цикла ускорения электроны смещаются с орбиты, вылетают на мишень, где возникает тормозное излучение. [48]

В токамаке плазма создается в тороидальной камере. Сам токам ак похож: на большой трансформатор, причем камера служит вторичным витком трансформатора. При пропускании тока по первичной обмотке в тороидальной камере возникает вихревое электрическое поле, которое вызывает электрический пробой газа и превращение его в плазму. [49]

Слово токамак было предложено И.Н. Головиным и Н.А. Явлинским, которые, начав в 50 - х гг. исследования по управляемым термоядерным реакциям, избрали для этой цели вакуумную камеру в форме бублика, внутри которой с помощью мощного газового разряда они создавали нагретый до очень высокой температуры газ - высокотемпературную плазму. От первых слогов названий основных компонентов установки - ТОроидальная КАмера с МАГнитным полем - и было образовано слово токам ак. [50]

Этот метод используют в установках типа Токамак, впервые созданных в Советском Союзе. В таких установках плазму создают в тороидальной камере, являющейся вторичной обмоткой мощного импульсного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к батарее конденсаторов очень большой емкости. При разряде батареи конденсаторов через первичную обмотку в тороидальной камере возбуждается вихревое электрическое поле, вызывающее ионизацию дейтерия и появление в нем мощного импульса электрического тока, что приводит к сильному нагреванию газа и образованию высокотемпературной плазмы, в которой может возникнуть термоядерная реакция. [51]

Размеры магнита в бетатроне можно уменьшить, если ускорять электроны высокочастотным полем, как это делается для ионов в циклотроне. Высокая частота должна быть синхронизована со средней электронной частотой, и при энергиях 2 Мэв и больше скорость электронов и, следовательно, эта частота остаются практически постоянными. Радиус орбиты изменяется несильно, и поскольку частицы движутся по-прежнему внутри тороидальной камеры, то можно использовать магнитное поле. [52]

Исследования в области управляемого термоядерного синтеза ( УТС) направлены на открытие нового способа получения электроэнергии путем преобразования ядерной энергии. С 1968, когда на разработанной в СССР установке ТОКАМАК ( тороидальная камера с магнитными катушками) удалось выполнить ряд технических условий для успешного осуществления УТС, исследования как в СССР, так и за рубежом были сконцентрированы на усовершенствовании реактора ТОКАМАК. [53]

Использование магнитных полей для удержания ( термоизоляции) плазмы стало возможным потому, что она состоит из смеси ионов и электронов. Известно, что в однородном магнитном поле заряженная частица перемещается по винтовой линии, ось которой совпадает с направлением поля. Если силовые линии поля замкнуть, как это сделано, например, в тороидальных камерах путем намотки на тор проводников с током, создающим магнитное поле, то частицы смогут уходить из таких камер только двигаясь поперек магнитного поля. Такое движение в торе хотя и затруднено, но возможно из-за кривизны и неоднородности магнитного поля. Тогда поперечное смещение большинства частиц плазмы при их продольном движении по тору происходит с переменным направлением и в среднем равно нулю. [54]

Образцы в виде колец для испытаний на растяжение. а - нагружение при помощи полудисков. б - нагружение внутренним давлением. в - кольца с прямолинейным участком между полудисками. [55]

Хзпли и Коул [90] предложили способ нагружения трубчатых образцов внутренним давлением, при котором в образце создаются лишь окружные напряжения. В этом способе, схематически изображенном на рис. 11, б, осевое усилие воспринимается торцовыми заглушками, соединенными осевым стержнем. При других способах, описанных в работах [37] и [27], трубчатый образец нагружается в окружном направлении через тороидальную камеру из неопрена, расширение которой в осевом направлении ограничено, как показано на рис. 11, в. Основным преимуществом этого метода перед способом, изображенным на рис. 11, б, является отсутствие проблем, связанных с уплотнением торцов. [56]

Страницы: 1 2 3 4