Стеларатор - физически енциклопедия

Стеларатор (от английски, звездна - Star) - затворен магнитен капан. в рояк необходимо за конфигурация плазма раждането Magn. поле, създадено от токовете изтичат от плазмения обем. С е една от разновидностите на тороидални системи. магнит. област до ryh характеризира с тороидални (в смисъл топологична.) магнезий. префучавам повърхности. превръщане (офсет, въртене) на силови линии. Възможността за съществуването на магнита. Област на такива повърхности трябва I. Е. Tamm (1928) например с пръстен ток, разположен в надлъжно тороидални магнит. област. В този случай, магнит за захранване. линии представляват тороидална спирала се навива около осовата линия на тока на пръстен и ангажирани в ср обороти над малка азимут за н traversals по изпъналостта. Важна характеристика на въртене трансформиране на S. - стойността за определяне на броя на схеми на малък азимут на един Ходов по тороид: р = т / ха. Ако. е ирационално число, тогава магнита. електропровод не е затворен в себе си, образуване на безкрайна движение по изпъналостта някои магнезий. повърхност. В случай, че е дегенерация на рационално магнит. повърхности - те се състоят от множество от захранващи линии, затворена върху себе претенция отклонения по тороид. Всички магнит. конфигурация представлява семейство от вложените магнит. повърхности с ос, съвпадаща с центъра на ток пръстен.

Като магнит. Практически конфигурация получени. се използва във връзка с работата на развитие на контролирания термоядрен синтез с магнезий. плазма раждането. Идеята на плазма магнезий. капан с настоящите проводници, разположени извън затворената магнита. повърхности, предложени от L. Spitzer (L. Spitzer); Той също така предлага името на такива системи - В. т.е. изпъкналост на звездна материя ...

Вихър. линии на трансформация сила води до тороидални компенсация на плаващите изисква. частици, осигуряващи плазма равновесие. Пътят на придвижване на повечето частици в плазмата (т. Н. гредореда) са близо до магнита. повърхности и се компенсират от около (- Larmor радиус на частици). Drift преход от една към друга траектория се извършва само в резултат на сблъсъци с друга. Частици. Изключение е частици, които имат малки надлъжни скорости хванати в капана на местните минимуми на полетата за винтове и тороидални. Отклонението на траекториите на магнита. повърхности е по същество по-големи и е тези частици в редки случай на сблъсък в гореща плазма определен коефициент. дифузия и топлопроводимост (neoklassich транспорт теория ;. Transfer процеси см.).

В класическата. С към горещ магнит. поле се прибавя магнезий. Поле 2L спирални навивки с променлив ток посока. Магнус. област в рамките на спирални проводниците не са много стръмни тор описва потенциал

където W - тороидална магнит. област - носи. амплитуда спирални хармоници, (L - стъпка спиралната намотка) и - пространствени координати, - променя. F-ЛИЗАЦИЯ Bessel. В рамките на този обем има два вида електропроводи: електропроводни линии, покриваща водачите винтови и вътр. линии, образуващи Magn. повърхност. Повърхностно отделяне на тези две области се наричат. separatrix. Пренебрегването toroydalnostyu и приноса на по-високи хармоници е л -ugolnuyu спираловидна повърхност със стъпка на спиралната смола намотка, и ръбове, разположени противоположни проводници с ток посока, обратна на посоката на областта на надлъжната W в полето винт Ходов и обратно - при наляво. Схематично. хоризонтален разрез на магнит. S. повърхности за L = 3 и L = 2 е показана на Фиг. 1. Електропроводи затворени магнит. повърхности зад separatrix на въртене ребра. Осъществяване радиални и азимутни вариации. Електропроводни линии се лутат в малък азимут, предоставяйки ср ъгъл трансформация въртене. Фиг. 2 е напречен проекция на линията на сила на някои рояк Magn. повърхност.

Фиг. 1. напречното сечение на магнитни повърхности на стеларатор с L = 3 (а) с L = 2 (Ь).

Фиг. 2. Напречно проекция линия на сила, и - минимална и максимална радиусите на магнитни повърхности.

Фиг. 3. верига структура стеларатор В - torsatron ATF: 1 - Механично обвивка; 2 - вакуумна камера; 3 - спирална намотка; 4 - вътрешна напречна област намотка; 5 - средно напречно поле ликвидация; 6 - външното поле напречна намотка; фланец вакуумна камера - 7; 8 - създаване опори; 9 - основа; 10 - място за изследване.

Ротация трансформация в SA е резултат от средно по тороидална система, независимо от факта, че средната poloidal магнита. поле в спираловидните проводниците е нула poloidal магнит. преминава през надлъжните преградни DS между близо Magn. повърхности не е нула и по този начин вихър. preoorazovanie ч, числено равни. където DF - надлъжна магнит. данни поток покрити повърхности. И сътр. характеристика Magn. S. поле е стойността на радиалната производно вихъра. преобразуване. или т. н. BS (- Magn средно сечение радиус повърхност.) характеризира степента на срязване силови линии в прехода от една повърхност към друга. Създаване на достатъчно количество на срязване е необходимо да се гарантира стабилността на плазмата в системата. Размер и характеризира степента на топологична. стабилността на магнезий. структура S. За дадена област структура изисква висока точност за производство на магнезий. намотки С неизбежните производствени монтажни неточности може да доведе до значителна деформация магнит. повърхности. Особено опасност за раждане на плазма, резонансната смущение рационално Magn. повърхности с ниски стойности на U и води до образуването на т. н. магнит. Острови (вж. Remix маг. Поле), което се равнява на намаляване на ефективното напречно измерение на системата. С стабилност в плазмата може да се предвиди при ниска магнезий. срязване в присъствието на ср магнит. и (вж. стабилизиране на плазмените нестабилност).

Магнус. Невярно SA може да бъде създаден декември начини. Системи където тороидални винтови и спирални областта на намотките са създадени с еднопосочни течения, наречени. torsatron. Heliotron - инсталация, в рояк-намотки се използват заедно с torsatron намотки, създавайки част от тороидални магнита. поток. Магнус. S. поле може да бъде създадено без спираловидните намотки - специално оформени бобини. Развитите и по-сложни системи с пространствен магнит. ос.

Lit:. Рабинович MS Експериментално изследване на стелараторите, в книгата. Резултати от науката и технологиите, Ser. Плазмените физика, Vol. 2, М. 1981, стр. 6; Етап е р и н о VD Тороидална система за контролиране на синтез, пак там, Vol. 8, М. 1988, стр. 131; Волков Е. D. Suprunenko VA W и m до п и АА стелараторите, К. 1983 SE Grebenshchikov.