Stelarator - Enciclopedia fizică

Stelarator (din limba engleză, stelare - Star) - o capcană magnetic închis. într-un roi necesar pentru magn configurație confinare plasmă. câmp creat de curenții care trece din volumul plasmatic. C este unul dintre soiurile de sisteme toroidale. magnet. câmp la ryh caracterizat printr-o toroidal (în sens topologic.) magneziu. suprafețe. vârtej de conversie (offset, rotația) a liniilor de forță. Posibilitatea existenței în magnet. Domeniul de astfel de suprafețe au I. E. Tamm (1928), de exemplu, cu un curent de inel, plasat într-un magnet toroidal longitudinal. câmp. În acest caz, magnetul de putere. Liniile reprezintă helix toroidal este înfășurat în jurul liniei axiale a curentului de inel și angajate în Wed. rotațiilor peste un azimut mic pentru n traversări de-a lungul pilier. O caracteristică importantă a unei rotațională transforma S. - valoarea care definește numărul de circuite pe azimut mic, la un pendulare de-a lungul Torul: p = t / ha. În cazul în care. este un număr irațional, atunci magnet. linia de alimentare nu este închis în sine, formând o mișcare fără sfârșit de-a lungul unele magneziu pilier. de suprafață. În cazul în care există o degenerare magnet rațional. suprafețe - acestea constau dintr-o multitudine de linii electrice, închise asupra lor de a pretinde ocoluri în jurul pilier. Toate magnet. configurație reprezintă o familie de magnet imbricate. Suprafețele cu axă coincide cu centrul curentului inelar.

Ca un magnet. Configurarea practice primite. utilizarea în legătură cu activitatea de dezvoltare în domeniul fuziunii termonucleare controlate cu magneziu. naștere de plasmă. Ideea de magneziu în plasmă. capcana cu conductoare de curent dispuse în exteriorul magnetului închis. Suprafețele propuse de L. Spitzer (L. Spitzer); El a sugerat, de asemenea, numele pentru astfel de sisteme - C. adică un tor de materie stelară ...

Vârtejul. linii de transformare a forței conduce la compensarea derivei toroidal încărcat. particule, care asigură echilibrul plasmatic. Calea derivă majorității particulelor în plasmă (t. N. span) sunt aproape de magnet. suprafețele și sunt compensate de aproximativ (- raza Larmor particulelor). tranziție de Drift de la o traiectorie la alta are loc doar ca urmare a coliziunilor cu celălalt. particule. Excepția este particule cu viteze mici longitudinale prinse în minimele locale ale câmpurilor cu șurub și toroidale. Abaterea traiectoriilor magnet. suprafețe este substanțial mai mare și aceste particule în cazul rar de coliziuni într-un coeficient determinat de plasmă fierbinte. difuzie și conductivitate termică (transport neoklassich teoretic ;. Transfer Procese cm.).

În clasic. C. la un magnet toridă. câmp se adaugă magneziu. Câmp înfășurări elicoidale 2l cu direcția curentului alternativ. Magnus. câmp în interiorul conductorilor elicoidale sunt torusului nu foarte abrupte descrie un potențial

în cazul în care W - magnet toroidal. câmp - poartă. armonici de amplitudine elicoidale, (L - elicoidale bobinaj) și - coordonatele spațiale; -. Modifică f-TION Bessel. În acest volum există două tipuri de linii electrice: linii electrice, care acoperă ghidajele cu șurub, și ext. linii de formare magn. de suprafață. Suprafata care separă aceste două zone sunt numite. separatrix. Neglijând toroydalnostyu și contribuția armonicelor superioare este l -ugolnuyu suprafață elicoidală, cu un pas la un elicoidal pas de înfășurare, iar muchiile dispuse conductori opuse cu direcția curentului opusă direcției câmpului longitudinal W la pendulare cu șurub dreapta și invers - atunci când a plecat. Schematică. cruce vedere în secțiune a unui magnet. S. Suprafețe pentru l = 3 și l = 2 este prezentată în Fig. 1. Liniile electrice închise magnet. Suprafețele din spatele separatrix coaste de rotație. Realizînd variații radiale și azimutale. Liniile de alimentare sunt în derivă pe un azimut mic, oferind Wed. transformare rotație unghi. Fig. 2 este o proiecție transversală a liniei de forță pe unele magn roi. de suprafață.

Fig. 1. Secțiunea transversală a suprafețelor magnetice ale stelaratorului cu l = 3 (a) cu l = 2 (b).

Fig. 2. linia Transversal proiecție a forței, și - razele minime și maxime a suprafețelor magnetice.

Fig. 3. Structura circuitului stelarator - torsatron ATF: 1 - coajă mecanică; 2 - o cameră de vid; 3 - înfășurarea elicoidală; 4 - câmp transversal intern de înfășurare; 5 - câmp transversal mediu de înfășurare; 6 - câmp transversal exterior de înfășurare; flansa camera de vid - 7; 8 - setare suporturi; 9 - o bază; 10 - un loc pentru echipamente de cercetare.

transformare de rotație în SA este rezultatul mediei de-a lungul sistemului toroidal, în ciuda faptului că magnetul mediu poloidal. câmp în interiorul conductorilor elicoidale este magnet poloidal zero. curge prin Ds despărțitor, longitudinal între aproape magn. Suprafețele nu este zero și, astfel, vârtejul. preoorazovanie h, numeric egală. unde dF - magnet longitudinal. flux de date a acoperit suprafețe. Et al. magn caracteristic. câmp S. este valoarea vârtejului derivatului radial. conversie. sau t. n. bs (- magn secțiunea suprafață raza medie.) care caracterizează gradul de linii de forță de forfecare în tranziția de la o suprafață la alta. Crearea unei cantități suficiente de forfecare necesare pentru asigurarea stabilității plasmei în sistem. Dimensiunea și caracterizează gradul de topologice. stabilitatea magneziu. Structura S. Pentru o structură de domeniu dat necesită o precizie ridicată de fabricație magneziu. înfășurări C. inexactitățile de instalare de fabricație Inevitabilă poate duce la magnet deformare apreciabilă. suprafețe. Un pericol deosebit pentru confinare a plasmei, perturbația de rezonanță Magn rațională. Suprafețe cu valori scăzute ale u și conducând la formarea de m. n. magnet. Insulele (vezi. Remix mag. Câmp), ceea ce echivalează cu o scădere efectivă transversală dimensiunea sistemului. C. Stabilitatea în plasmă poate fi, de asemenea, furnizate la magneziului. forfecare în prezența Wed. magnet. bine (a se vedea. Stabilizarea instabilități plasmatice).

Magnus. Câmpul SA poate fi creat decembrie moduri. Sisteme în care toroidale câmpurile înfășurări elicoidale și elicoidale sunt create cu curenti unidirecționale numite. torsatron. Heliotron - instalare, într-un roi-bobine sunt folosite împreună cu înfășurări torsatron, creând o parte a magnetului toroidal. flux. Magnus. câmp S. pot fi create fără spirele elicoidale - un bobine special în formă. Dezvoltarea unui sistem și mai complexe cu magnet spațial. axe.

Lit:. Cercetare Rabinovich MS experimentale privind stelaratoare, în carte. Rezultatele Știință și Tehnologie, Ser. Fizica plasmei, vol. 2, M. 1981, p. 6; Etapa f p și n o VD sistem toroidal pentru controlul fuziunii, ibid, Vol. 8, M. 1988, p. 131; Volkov E. D. Suprunenko VA W și m la n și AA stelaratoare, K. 1983. SE Grebenshchikov.