UA128079C2 - Системи і способи поліпшеної підтримки підвищених енергій високоефективної конфігурації з оберненим полем, що передбачають використання інжекторів нейтральних пучків з настроюваними енергіями пучків - Google Patents

Системи і способи поліпшеної підтримки підвищених енергій високоефективної конфігурації з оберненим полем, що передбачають використання інжекторів нейтральних пучків з настроюваними енергіями пучків Download PDF

Info

Publication number
UA128079C2
UA128079C2 UAA201905699A UAA201905699A UA128079C2 UA 128079 C2 UA128079 C2 UA 128079C2 UA A201905699 A UAA201905699 A UA A201905699A UA A201905699 A UAA201905699 A UA A201905699A UA 128079 C2 UA128079 C2 UA 128079C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
plasma
eks
divertors
coils
forming
Prior art date
Application number
UAA201905699A
Other languages
English (en)
Inventor
Алєксандр Дунаєвській
Александр Дунаевский
Сєргєй Путвінскі
Сергей Путвински
Артьом Н. Смірнов
Артём Н. Смирнов
Міхль В. Біндербауер
Михль В. БИНДЕРБАУЭР
Original Assignee
Тае Текнолоджіз, Інк.
Тае Текнолоджиз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тае Текнолоджіз, Інк., Тае Текнолоджиз, Инк. filed Critical Тае Текнолоджіз, Інк.
Publication of UA128079C2 publication Critical patent/UA128079C2/uk

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11Details
    • G21B1/15Particle injectors for producing thermonuclear fusion reactions, e.g. pellet injectors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
    • H05H1/04Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using magnetic fields substantially generated by the discharge in the plasma
    • H05H1/08Theta pinch devices, e.g. SCYLLA
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/06Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
    • F04B37/08Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means by condensing or freezing, e.g. cryogenic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/05Thermonuclear fusion reactors with magnetic or electric plasma confinement
    • G21B1/052Thermonuclear fusion reactors with magnetic or electric plasma confinement reversed field configuration
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11Details
    • G21B1/17Vacuum chambers; Vacuum systems
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11Details
    • G21B1/19Targets for producing thermonuclear fusion reactions, e.g. pellets for irradiation by laser or charged particle beams
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
    • H05H1/10Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball
    • H05H1/14Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball wherein the containment vessel is straight and has magnetic mirrors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
    • H05H1/16Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied electric and magnetic fields
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06Combinations of two or more pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Запропоновано системи і способи, які полегшують формування і підтримку FRC із чудовою стійкістю, а також із чудовим утриманням частинок, енергії і потоку, а конкретніше - до систем і способів, які полегшують формування і підтримку FRC з підвищеними енергіями системи і поліпшена підтримка з використанням інжекторів нейтральних пучків, які мають можливості настроюваних енергій пучків.

Description

ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ ВИНАХОДУ
0001) Об'єкт винаходу, описаний тут, належить в цілому до систем магнітного утримання плазми, що має конфігурацію із оберненим полем (ЕКС) і більш конкретно до систем і способів, які полегшують формування і підтримку ЕКС із чудовою стійкістю, а також із чудовим утриманням частинок, енергії і потоку, а конкретніше - до систем і способів, які полегшують формування і підтримку ЕКС з підвищеними енергіями системи і поліпшену підтримку з використанням інжекторів нейтральних пучків, і які мають можливості настроюваних енергій пучків.
ПЕРЕДУМОВИ ВИНАХОДУ
І0002| Конфігурація з оберненим полем (ЕКС) належить до класу топологій магнітного утримання плазми, відомих як компактні тороїди (КТ). Вона демонструє переважно полоїдальні магнітні поля і володіє нульовими або малими тороїдальними полями, що самогенеруються (див. М. Ти572ему5Кі, Мисі. Ривіоп 28, 2033 (1988)). Перевагами такої конфігурації є її проста геометрія для зручності побудови і обслуговування, природний необмежений дивертор для полегшення виводу енергії і золовидалення і дуже високе р (ВД - це відношення середнього тиску плазми до середнього тиску магнітного поля усередині ЕС), тобто, висока щільність енергії.
Природа високого В є переважною для економічної роботи і для використання передових, анейтронних видів палива, таких як О-Нез і р-В". 0003) Традиційний спосіб формування РКС передбачає застосування технології 8-пінча з оберненим полем, що дає гарячі високощільні плазми (див. А. Ї. Нойтап апа 4. Т. Біоцди, Мисі.
Еивіоп 33, 27 (1993)). Різновидом цього є спосіб переносу і захоплення, при здійсненні якого плазму, створену в "джерелі" тета-пінча, у більшому або меншому ступені негайно інжектують з одного торця в камеру утримання. Потім здійснюють захоплення плазмоїда, що переноситься, між двома міцними дзеркалами на торцях камери (див., наприклад, Н. Нітига, 5. ОКада, 5. зидітоїо, апа 5. сою, РПуз. Ріазтазв 2, 191 (1995)). Як тільки цей плазмоїд опиняється в камері утримання, можна застосовувати різні способи нагрівання і збудження струму, такі, як інжекція пучка (нейтрального або нейтралізованого), обертові магнітні поля, нагрівання струмами високої частоти або омічне нагрівання, і т.д. Цей поділ функцій джерела і утримання дає ключові інженерні переваги для потенційних майбутніх реакторів термоядерного синтезу. ЕКС довели свою виняткову стійкість до зовнішніх впливів, пристосовність до динамічного формування, переносу і інтенсивним подіям захоплення. Більше того цього, вони демонструють тенденцію допускати переважний стан плазми (див., наприклад, Н. У. Сицо, А. Г. Нойтап, К. Е.
МіПег, апа ГГ. С. е(еіппацег, РПуб5. Кем. Гей. 92, 245001 (2004)). За останнє десятиліття досягнутий значний прогрес у розвитку інших способів формування ЕКС: за допомогою злиття сферомаків із протилежно спрямованими спіральностями (див., наприклад, У. Опо, М. Іпотоїо,
У. Оеєда, Т. Маїзцуата, апа Т. ОКалакі, Мисі. Ривіоп 39, 2001 (1999)) і за допомогою збудження струму обертовими магнітними полями (ВМП) (див., наприклад, І. К. допе5, Рпуз. Ріазтаз 6, 1950 (1999)), що також забезпечує додаткову стійкість.
І0004| Недавно був суттєво дороблений метод зіткнення і злиття, запропонований уже давно (див., наприклад, Ю. К. Умеїї5, Рпуз. Ріцід5 9, 1010 (1966)): два окремих тета-пінча на протилежних торцях камери утримання одночасно генерують і прискорюють два плазмоїда по напрямку один до одного на високій швидкості, які потім зіштовхуються в центрі камери утримання і зливаються, формуючи складену ЕКС. При розробці і успішному проведенні одного з найбільш великомасштабних до теперішнього часу експериментів 3 ЕКС звичайний спосіб зіткнення і злиття показав, що дає стійкі високотемпературні ЕКС з великим часом життя і великою щільністю потоку частинок (див., наприклад, М. Віпаеграцег, Н.У. (зо, М. Ти5727ему5кКі еї а!., Рпувз. Нем. І еїї. 105, 045003 (2010)). 0005) ЕКС складаються з тора замкнутих силових ліній усередині сепаратриси і кільцевого граничного шару на незамкнутих силових лініях тільки зовні від сепаратриси. Граничний шар сходиться в струмені за межами довжини ЕКС, забезпечуючи природний дивертор. Топологія
ЕКС збігається з топологією плазми дзеркал з оберненим полем. Однак істотне розходження полягає в тому, що плазма ЕКС має В близько 10. Власне слабке внутрішнє магнітне поле забезпечує певну місцеву популяцію частинок, що володіють певною кінетичною енергією, тобто частинок з великими ларморовськими радіусами в порівнянні з малим радіусом ЕКС.
Очевидно, що саме ці сильні кінетичні ефекти вносять щонайменше частковий внесок у загальну стійкість розроблених у минулому і сучасних ЕКС, таких, як одержувані в експерименті із зіткнення і об'єднання. 0006) В експериментах з типовими ЕКС, розробленими в минулому, домінували конвективні втрати, при цьому утримання енергії визначалося в значній мірі переносом частинок. Частинки бо дифундують із обмеженого сепаратрисою об'єму головним чином радіально, а потім відбуваються їх аксіальні втрати в граничному шарі. Відповідно, утримання ЕКС залежить від властивостей ділянок як замкнутих, так і незамкнутих силових ліній поля. Час дифузії частинок назовні з об'єму, обкресленого сепаратрисою, становить ті з аг/О. (а « гс/4, де гос - центральний радіус сепаратриси), а Ох - характеристичний коефіцієнт дифузії, такої, як Ю01-12,5ріе, Причому ре являє собою гірорадіус іонів, що оцінюється в магнітному полі, що прикладається ззовні. В експериментах з ЕКС, розроблених в минулому, час ті утримання частинок граничного шару, по суті, являє собою час осьового пробігу. У сталому стані баланс між радіальними і осьовими втратами частинок дає довжину градієнта щільності в сепаратриси, що становить 6-(О1т)772.
Часові масштаби утримання частинок в ЕКС становлять ((тіті)"? для ЕКС, розроблених в минулому, які мають суттєву щільність у сепаратриси (див., наприклад, М. ТОБАЕМУЗКІ, "Рівїа
Вемегзей Сопіїдигайопв," Мисі. Ривіоп 28, 2033 (1988)).
Ї0О007| Іншим недоліком відомих конструкцій систем РКС була потреба у використанні зовнішніх мультиполів для керування нестійкостями обертання, такими, як швидкозростаючі обмінні нестійкості при п-2. Таким чином, типові квадрупольні поля, що прикладаються ззовні, забезпечували необхідне магнітне, що відновлює тиск для зупинки наростання цих нестійких режимів. Хоча цей метод підходить для керування стійкістю термічної основної плазми, він створює серйозну проблему для ЕКС з великою кінетичною енергією або вдосконалених гібридних ЕКС, де заселення висококінетичними частинками з великою кінетичною енергією і орбітами великих радіусів поєднується зі звичайною термічною плазмою. У цих системах, спотворення вісесиметричного магнітного поля через такі мультипольні поля приводить до винятково великих втрат швидких частинок за рахунок беззіштовхувальної стохастичної дифузії, що є наслідком втрати збереження канонічного кінетичного моменту. Таким чином, нове рішення, що полягає в тому, щоб забезпечити керування стійкістю без інтенсифікації дифузії будь-яких частинок, є важливим для одержання переваги більш високого технічного потенціалу цих концепцій удосконалених ЕКС, не досліджених раніше. 0008) Тому, у світлі вищевикладеного бажано поліпшити підтримку ЕКС, щоб використати
ЕКС, що працюють у сталому стані, за допомогою систем підвищеної енергії як шлях до активної зони реактора для синтезу легких ядер з метою вироблення енергії в майбутньому.
СУТЬ ВИНАХОДУ
Зо Ї0О009І| Варіанти здійснення даного винаходу, запропоновані тут, спрямовані на розробку систем і способів, які полегшують формування і підтримку ЕКС із чудовою стійкістю, а також чудовим утриманням частинок, енергії і потоку, а конкретніше - на розробку систем і способів, які полегшують формування і підтримку ЕКС з підвищеними енергіями системи і поліпшеною підтримкою при використанні інжекторів нейтральних пучків, і які мають можливості настроюваних енергій пучків. Відповідно до варіанта здійснення даного винаходу спосіб генерування і підтримки магнітного поля з конфігурацією з оберненим полем (ЕКС) містить формування ЕКС навколо плазми в камері утримання і інжекцію множини нейтральних пучків у плазму ЕКС з настроюванням при цьому енергій пучків зі згаданої множини нейтральних пучків між першою енергією пучка і другою енергією пучка, причому друга енергія пучка відрізняється від першої енергії пучка.
І0010)| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу згадану множину нейтральних пучків перемикають між першою і другою енергіями пучка протягом тривалості пострілу при інжекції. 00111) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб передбачає регулювання енергій пучків зі згаданої множини нейтральних пучків з метою регулювання радіального профілю енерговиділення пучка для регулювання значення градієнта тиску. 00121) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково включає у себе підтримку ЕКС при постійному значенні або біля нього без спаду і підвищення температури плазми до значення, що перевищує приблизно 1,0 кЕв, шляхом інжекції пучків швидких нейтральних атомів з інжекторів нейтральних пучків у плазму ЕКС під кутом до середньої січної площини камери утримання. 00131) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить інжекцію плазм компактних тороїдів (КТ) з першого і другого інжекторів КТ у плазму ЕКС під кутом до середньої площини камери утримання, при цьому перший і другий інжектори КТ діаметрально протилежні, перебуваючи із протилежних сторін від середньої площини камери утримання.
І0014| Відповідно до варіанта здійснення даного винаходу система для генерування і підтримки магнітного поля з конфігурацією з оберненим полем (ЕКС), що містить: камеру утримання; першу і другу діаметрально протилежні формувальні ЕКС секції, зв'язані з першими бо і другими діаметрально протилежними внутрішніми диверторами; перші і другі дивертори,
зв'язані з першими і другими формувальними секціями; одну або більше з множини плазмових гармат, один або більше зміщувальних електродів і першу і другу дзеркальні пробки, при цьому згадана множина плазмових гармат включає у себе першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першими і другими диверторами, першою і другою формувальними секціями і камерою утримання, при цьому згаданий один або більше зміщувальних електродів розташовані в межах однієї або більше з камери утримання, першої і другої формувальних секцій, і першого і другого зовнішніх диверторів, і при цьому перша і друга дзеркальні пробки розташовані між першою і другою формувальними секціями і першими і другими диверторами; систему гетерування, зв'язану з камерою утримання і першими і другими диверторами; множину інжекторів нейтральних пучків атомів, зв'язаних з камерою утримання і нахилених до середньої площини камери утримання, при цьому один або більше зі згаданої множини інжекторів нейтральних пучків атомів є настроюваними між першою енергією пучка і другою енергією пучка, при цьому друга енергія пучка відрізняється від першої енергії пучка; і магнітну систему, що містить множину котушок квазіпостійного струму, розташованих навколо камери утримання, першої і другої формувальних секцій і перших і других диверторів, і перший і другий набори дзеркальних котушок квазіпостійного струму, розташованих між першою і другою формувальними секціями і першими і другими диверторами.
І0015) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система додатково містить перший і другий інжектори компактних тороїдів (КТ), зв'язані з камерою утримання під кутом до середньої площини камери утримання, при цьому перший і другий інжектори КТ діаметрально протилежні, перебуваючи із протилежних сторін від середньої площини камери утримання.
І0016| Системи, способи, ознаки і переваги можливих варіантів здійснення будуть або стануть очевидними фахівцеві в даній галузі техніки після вивчення наступних креслень і докладного опису. Передбачається, що всі такі додаткові способи, ознаки і переваги повинні бути вміщені в межах цього опису і захищені прикладеною формулою винаходу. Також передбачається, що формула винаходу не обмежується вимогою деталей можливих варіантів здійснення.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Зо Ї0017| Супровідні креслення, які включені в даний опис як його частина, ілюструють переважні в цей час можливі варіанти здійснення і разом із загальним описом, наведеним вище, і докладним описом зразкових варіантів здійснення, наведених нижче, служать для пояснення принципів даного винаходу і навчання їм.
І0018) Фіг.1 ілюструє утримання частинок у даній системі ЕКС у високоефективному режимі
ЕКС (НЕКС) у порівнянні зі звичайним режимом ЕКС (СК) і в порівнянні з іншими звичайними експериментами ЕКС.
І0019)| Фіг.2 ілюструє компоненти даної системи ЕКС і магнітну топологію ЕКС, одержувану в даній системі ЕКС. 00201 Фіг.ЗзА ілюструє базову схему розташування даної системи ЕКС на вигляді зверху, включаючи переважне розташування центральної ємності для утримання, формувальної секції, диверторів, нейтральних пучків, електродів, плазмових гармат, дзеркальних пробок і інжектора таблеток.
І0021| Фіг.3В ілюструє центральну ємність для утримання на вигляді зверху і показує нейтральні пучки, розташовані під прямим кутом до головної осі симетрії центральної ємності для утримання. (0022) Фіг.ЗзС ілюструє центральну ємність для утримання на вигляді зверху і показує нейтральні пучки, розташовані під меншим кутом, ніж прямий, до головної осі симетрії центральної ємності для утримання і спрямовані з можливістю інжекції частинок до середньої площини центральної ємності для утримання. 00231 Фіг.30 і ЗЕ ілюструють вигляд зверху і перспективне зображення, відповідно, базового компонування відповідно до альтернативного варіанта здійснення пропонованої системи ЕКС, включаючи переважне розташування центральної ємності для утримання, що формує секції, внутрішніх і зовнішніх диверторів, нейтральних пучків, розташованих під меншим кутом, ніж прямий, до головної осі симетрії центральної ємності для утримання, електродів, плазмових гармат, дзеркальних пробок. (0024) Фіг.4 ілюструє схему компонентів системи імпульсного живлення для формувальних секцій. (0025) Фіг.5 ілюструє ізометричний вигляд окремого формувального модуля імпульсного живлення. бо 0026) Фіг.6 ілюструє ізометричний вигляд вузла формувальних труб.
І0027| Фіг.7 ілюструє ізометричний вигляд із частковим розрізом системи нейтральних пучків і ключових компонентів. 0028) Фіг.8 ілюструє ізометричний вигляд засобів генерування нейтральних пучків на камері утримання. 0029) Фіг.9 ілюструє ізометричний вигляд із частковим розрізом переважного розташування систем гетерування Ті та Її.
І0ОЗО| Фіг.10 ілюструє ізометричний вигляд із частковим розрізом плазмової гармати, встановленої в диверторній камері. Також показані відповідна магнітна дзеркальна пробка і вузол диверторного електрода. 0031) Фіг.11 ілюструє переважну схему розташування кільцевого зміщувального електрода на осьовому торці камери утримання. 0032 Фіг.12 ілюструє еволюцію радіуса потоку, що виключається, у системі ЕКС, отриману виходячи із серії зовнішніх діамагнітних контурів на двох формувальних секціях тета-пінчів з оберненим полем і магнітними зондами, закладеними усередині центральної металевої камери утримання. Час виміряється з моменту синхронізованого обернення поля у формувальних джерелах, а відстань 7 задається відносно осьової середньої площини машини.
І00О33) Фіг.13А, 138, 13 і 130 ілюструють дані від непідтримуваного розряду в типовому не високоефективному режимі в даній системі ЕКС. Показані як функції часу: (фіг.13А) радіус потоку, що виключається, на середній площині, (фіг.13В) 6 хорд лінійно-інтегрованої щільності з інтерферометра, що перебуває в середній площині, для визначення вмісту СОг, (фіг.13б) радіальні профілі щільності, інвертовані за Абелем, за даними інтерферометра для визначення вмісту СО? і (фіг.1303) загальна температура плазми виходячи з балансу тиску. 0034) Фіг.14 ілюструє осьові профілі потоку, що виключається, у вибрані моменти часу для того самого розряду з даної системи ЕКС, показаної на фіг.13А, 13В, 13С і 130. 0035) Фіг.15 ілюструє ізометричний вигляд відхильних котушок, установлених зовні камери утримання.
І0ООЗ6) Фіг.16А, 168, 16С і 160 ілюструють кореляції часу життя ЕКС і тривалості імпульсів нейтральних пучків, що інжектуються. Як показано, більш тривалі імпульси пучків створюють більш довгоживучі ЕКС.
Зо І0037| Фіг.17А, 178, 17С і 170 ілюструють окремі і сукупні ефекти різних компонентів системи ЕКС на робочі характеристики ЕКС і досягнення високоефективного режиму.
І0ОЗ8| Фіг.18А, 188, 18С і 180 ілюструють дані з типового високоефективного режиму непідтримуваного розряду в даній системі ЕКС. Показані як функції часу: (фіг.18А) радіус потоку, що виключається, на середній площині, (фіг.188) 6 хорд лінійно-інтегрованої щільності з інтерферометра, що перебуває в середній площині, для визначення вмісту СОг, (фіг.18б) радіальні профілі щільності, інвертовані за Абелем, за даними інтерферометра для визначення вмісту СО? і (фіг.1803) загальна температура плазми з балансу тиску. 0039) Фіг.19 ілюструє утримання потоку як функцію температури (Ті) електронів. Це дає графічне представлення про знову встановлюваний режим масштабування, який перевершує відомі, для розрядів у високоефективному режимі. 0040) Фіг. 20 ілюструє час життя ЕКС, що відповідає тривалості імпульсу непохилих і похилих нейтральних пучків, що інжектуються. 0041) Фіг.21А, 218, 21С, 210 їі 21Е ілюструють тривалість імпульсу похилого нейтрального пучка і час життя параметрів плазми ЕКС від радіуса плазми, щільності плазми, температури плазми і магнітного потоку, що відповідає тривалості імпульсу похилих нейтральних пучків, що інжектуються. 0042) Фіг.22А і 22В ілюструють базову схему розташування інжектора компактних тороїдів (КТ).
І0043| Фіг23А і 23В ілюструють центральну ємність для утримання, демонструючи встановлений на неї інжектор КТ. (0044) Фіг.24А і 248 ілюструють базову схему розташування відповідно до альтернативного варіанта здійснення інжектора КТ, що має зв'язану з ним дрейфову трубку. (0045) Фіг.25 ілюструє ізометричний вигляд із частковим розрізом системи нейтральних пучків і ключових компонентів для настроюваного виходу енергії пучка.
І0046| На фіг.2б6 представлена схема, що ілюструє систему нейтральних пучків з настроюваним виходом енергії пучка.
І0047| На фіг.27 представлена схема, що ілюструє механізм керування осьовим позиціюванням плазми ЕКС у межах ємності для утримання (ЄУ). 00481) На фіг.28 представлена блок-схема загальної схеми керування з ковзним режимом. бо І0049| На фіг.29 представлений складений графік прикладів моделювання керування осьовим положенням у ковзному режимі. 0050 На фіг.29 представлений складений графік прикладів моделювання керування осьовим позиціюванням у ковзному режимі.
ІОО51| Слід зазначити, що креслення не обов'язково виконані в масштабі і що елементи зі структур або функцій звичайно представлені однаковими посилальними позиціями на всіх кресленнях з метою ілюстрації. Слід також зазначити, що креслення призначені тільки для полегшення опису різних варіантів здійснення, описаних тут. На кресленнях не обов'язково описується кожен аспект пропонованих тут ідей, і креслення не обмежують обсяг домагань відповідно до формули винаходу.
ДОКЛАДНИЙ ОПИС
0052) Варіанти здійснення даного винаходу, запропоновані тут, спрямовані на розробку систем і способів, які полегшують формування і підтримку ЕС, надаючи їм чудову стійкість, а також чудове утримання частинок, енергії і потоку. Деякі з варіантів здійснення даного винаходу спрямовані на розробку систем і способів, які полегшують формування і підтримку ЕКС з підвищеними енергіями системи і поліпшену підтримку з використанням інжекторів нейтральних пучків, і які мають можливості настроюваних енергій пучків. Деякі з варіантів здійснення даного винаходу також спрямовані на розробку систем і способів, які полегшують стабілізацію плазми
ЕКС, як у радіальному, так і в осьовому напрямках, і керування осьовим положенням плазми
ЕКС уздовж осі симетрії камери утримання плазми ЕКС незалежно від властивостей осьової стійкості рівноваги плазми ЕКС.
І0053| Характерні приклади варіантів здійснення, описуваних тут, приклади яких використовують багато хто із цих додаткових ознак і принципів, як окремо, так і у комбінації, будуть тепер описані докладно з посиланням на прикладені креслення. Цей докладний опис призначений лише для того, щоб пояснити фахівцеві в галузі техніки додаткові деталі для здійснення на практиці переважних аспектів принципів даного винаходу і не призначений для обмеження обсягу домагань винаходу. Тому комбінації ознак і етапів, що розкриваються у нижченаведеному докладному описі, можуть і не знадобитися для практичного здійснення винаходу в самому широкому змісті, а замість цього пояснюються, щоб детально описати типові приклади даних принципів.
Зо 0054) Більше того, різні ознаки типових прикладів і залежних пунктів формули винаходу можуть бути об'єднані способами, які не перераховуються конкретно і у явному вигляді, з метою забезпечення додаткових корисних варіантів здійснення принципів даного винаходу. Крім того, чітко зазначено, що всі ознаки, розкриті в описі і/або формулі винаходу, призначені для розкриття окремо і незалежно одне від одного з метою первинного розкриття, а також з метою обмеження об'єкта винаходу, що заявляється, незалежно від складів ознак у варіантах здійснення і/або формулі винаходу. Також явно видно, що всі діапазони значень або зазначення груп об'єктів розкривають кожне можливе проміжне значення або кожен проміжний об'єкт із метою первинного розкриття, а також з метою обмеження об'єкта винаходу, що заявляється. 0055) Перш, ніж звернутися до систем і способів, які сприяють стійкості плазми ЕБС, як у радіальному, так і в осьовому напрямках, і керуванню осьовим положенням плазми ЕКС уздовж осі симетрії камери утримання плазми РКС, обговоримо системи і способи формування і підтримки високоефективних ЕКС із чудовою стійкістю, а також чудове утримання частинок, енергії і потоку в порівнянні зі звичайними ЕКС. Такі високоефективні ЕЕС забезпечують шлях до цілої множини застосувань, включаючи компактні джерела нейтронів (для виробництва ізотопів медичного призначення, ліквідації ядерних відходів, досліджень матеріалів, нейтронної радіографії і томографії), компактні джерела фотонів (для хімічного виробництва і обробки), системи поділу і збагачення ізотопів, а також активні зони реакторів для синтезу легких ядер з метою вироблення енергії в майбутньому. 0056) Щоб оцінити, чи існує режим утримання в ЕКС, що перевершує відомі, досліджені різні допоміжні системи і робочі режими. Ці зусилля привели до важливих наукових відкриттів і розробки парадигми високоефективної ЕКС, описуваної тут. Відповідно до цієї нової парадигми, дані системи і способи поєднують множину нових ідей і засобів для суттєвого поліпшення утримання за допомогою ЕКС, як ілюструється на фіг.1, а також забезпечують керування стійкістю без негативних побічних ефектів. Як докладно розглядається нижче, фіг.1 ілюструє утримання частинок у системі 10 ЕКС, описуваної нижче (див. фіг.2 і 3), що працює відповідно до високоефективного режиму ЕКС (НРЕ) для формування і з РКС у порівнянні з роботою відповідно до звичайного режиму КС (СК) для формування і підтримки ЕКС і у порівнянні з утриманням частинок відповідно до звичайних режимів формування і підтримки ЕКС, використовуваними в інших експериментах. У даному розкритті будуть наведені загальні і бо докладно описані нові окремі компоненти системи 10 ЕКС і способи, а також їх сукупні ефекти.
Система ЕКС
Вакуумна система
І0О57| На фітг.2 і З ілюструється схематичне зображення даної системи 10 ЕКС. Система 10
ЕКС включає у себе центральну ємність 100 для утримання, оточену двома діаметрально протилежними формувальними секціями 200 тета-пінчів з оберненим полем, і дві камери 300 диверторів, що перебувають поза формувальними секціями 200 і призначені для контролю щільності нейтральних частинок і забруднення домішками. Дана система 10 ЕКС була побудована для забезпечення надвисокого вакууму і працює при типових початкових тисках 1,333х105 Па (108 тор). Такі вакуумметричні тиски вимагають використовувати стикувальні фланці з подвійною відкачкою між компонентами, що стикуються, металеві ущільнювальні кільця, високочисті внутрішні стінки, а також ретельне початкове кондиціонування поверхонь всіх деталей перед збиранням, таке, як фізичне і хімічне очищення з 24-годинним наступним вакуумним сушінням при 2502С і очищенням тліючим розрядом у водні. 0058) Формувальні секції 200 тета-пінчів з оберненим полем являють собою стандартні тета-пінчі з оберненим полем (ЕКТР), хоча і з удосконаленою формувальною системою імпульсного живлення, докладно обговорюваною нижче (див. фіг.4-6). Кожна формувальна секція 200 виконана зі стандартних непрозорих кварцових труб промислового класу, які відрізняються двоміліметровою внутрішньою футеровкою з надчистого кварцу. Камера 100 утримання виконана з нержавіючої сталі для забезпечення множини радіальних і тангенціальних отворів; вона також служить як консерватор потоку в часовому масштабі експериментів, описаних нижче, і обмежує швидкі магнітні перехідні процеси. Вакууми створюються і підтримуються в межах системи 10 РКС за допомогою набору безмасляних спіральних форвакуумних насосів, турбомолекулярних насосів і кріонасосів.
Магнітна система
ІЇ0059| На фіг.2 ї З проілюстрована магнітна система 400. На фіг.2 серед інших ознак ілюструються профілі магнітного потоку і щільності ЕКС (як функції радіальних і осьових координат), властиві ЕКС 450, що виробляється за допомогою системи 10 ЕКС. Ці профілі отримані за допомогою двовимірного чисельного холловского МГД-моделювання з використанням коду, розробленого для моделювання систем і способів, що відповідають системі 10 ЕРРЕС, і добре узгоджуються з вимірюваними експериментальними даними. Як видно на фіг.2, ЕКС 450 складається з тора замкнутих силових ліній у внутрішній частині 453 ЕКС 450 усередині сепаратриси 451 і кільцевого граничного шару 456 на незамкнутих силових лініях 452 відразу ж за межами сепаратриси 451. Граничний шар 456 зливається в струмені 454 за межами довжини ЕКС, забезпечуючи природний дивертор.
ЇОО60О| Головна магнітна система 410 включає в собі ряд котушок 412, 414 і 416 квазіпостійного струму, які розташовані в конкретних осьових положеннях уздовж компонентів, тобто уздовж камери 100 утримання, формувальних секцій 200 і диверторів 300 системи 10
ЕКС. Котушки 412, 414 і 416 квазіпостійного струму живляться від імпульсних джерел живлення квазіпостійного струму і створюють базові підмагнічувальні поля величиною приблизно 0,1 Тл у камері 100 утримання, формувальних секціях 200 і диверторах 300. На додаток до котушок 412, 414 ї 416 квазіпостійного струму головна магнітна система 410 включає в собі дзеркальні котушки 420 квазіпостійного струму (заживлені від імпульсних джерел) між кожним торцем камери 100 утримання і сусідніх формувальних секцій 200. Дзеркальні котушки 420 квазіпостійного струму забезпечують коефіцієнти відбиття магнітного дзеркала аж до 5 і можуть бути незалежно збуджені для контролю форми рівноваги. Крім того, дзеркальні пробки 440 розташовані між кожною з формувальних секцій 200 і диверторами 300. Дзеркальні пробки 440 містять компактні дзеркальні котушки 430 квазіпостійного струму і котушки 444 дзеркальної пробки. Дзеркальні котушки 430 квазіпостійного струму включають у собі три котушки 432, 434 і 436 (заживлені від імпульсних джерел), які створюють додаткові спрямовувальні поля для фокусування поверхонь 455 магнітного потоку до каналу 442 малого діаметра, що проходить через котушки 444 дзеркальної пробки. Котушки 444 дзеркальної пробки, які намотані навколо каналу 442 малого діаметра і живляться від І С-схеми імпульсного живлення, створюють сильні поля магнітного дзеркала аж до 4 Тл. Ціль всієї цієї схеми розташування котушок полягає в тому, щоб щільно зв'язувати і направляти поверхні 455 магнітного потоку і струмені 454 плазми, що течуть до торця, у віддалені камери 310 диверторів 300. Нарешті, набір "антен" 460 відхильних котушок (дів. Фігуру 15) розташований зовні камери 100 утримання, по двох з кожної сторони середньої площини, і заживлений від джерел живлення постійного струму. Антени 460 відхильних котушок можуть бути виконані так, щоб забезпечити квазістатичне магнітне дипольне або квадрупольне поле величиною приблизно 0,01 Тл для керування обертальними бо нестійкостями і/або керуванням струмом електронів. Антени 460 відхильних котушок можуть гнучко забезпечувати магнітні поля, які або симетричні, або антисиметричні щодо середньої площини машини залежно від напрямку подаваних струмів.
Формувальні системи імпульсного живлення
ІЇ0О61| Формувальні системи 210 імпульсного живлення працюють за принципом модифікованого тета-пінча. Є дві системи, кожна з яких живить одну з формувальних секцій 200. На фіг.4-6 ілюструються головні складові блоки і розташування формувальних систем 210.
Формувальна система 210 складається з модульної конструкції імпульсного живлення, що складається з окремих блоків (модулів) 220, кожний з яких збуджує піднабір котушок 232 (підвісок) вузла 230 підвіски, які обмотані навколо формувальних кварцових труб 240. Кожен модуль 220 складається з конденсаторів 221, індукторів 223, швидкодіючих потужнострумових перемикачів 225 і зв'язаних з ними панелей 222 запуску і 224 скидання заряду. Кожна формувальна система 210 запасає ємнісну енергію в діапазоні 350-400 кДж, що забезпечує до 35 ГВт потужності для формування і прискорення ЕКС. Координована робота цих компонентів досягається за допомогою відомої системи 222 і 224 запуску і керування, що забезпечує синхронізацію між формувальними системами 210 на кожній формувальній секції 200 і мінімізує нестійку синхронізацію перемикання, обмежуючи її десятками наносекунд. Перевагою цієї модульної конструкції є гнучка робота: ЕКС можуть бути формовані на місці, а потім прискорені і інжектовані (їх статичне формування), або сформовані і прискорені одночасно (- динамічне формування).
Інжектори нейтральних пучків
І0062| Нейтральні пучки 600 атомів розгортають у системі 10 РКС для забезпечення нагрівання і збудження струму, а також для розвитку тиску швидких частинок. Як показано на фіг. ЗА, ЗБ і 8, окремі лінії пучків, що містять системи 610 і 640 інжекторів нейтральних пучків атомів, розташовані навколо центральної камери 100 утримання і інжектують швидкі частинки тангенціально в плазму ЕКС (і перпендикулярно або під кутом, перпендикулярним до головної осі симетрії в центральній ємності 100 для утримання) із прицільним параметром, щоб цільова зона захоплення лежала добре в межах сепаратриси 451 (див. фіг. 2). Кожна система 610 і 640 інжекторів здатна інжектувати нейтральні пучки потужністю аж до 1 МВт у плазму ЕКС з енергіями частинок від 20 до 40 кКЕв. Системи 610 і 640 основані на багатоапертурних джерелах
Зо виділення позитивних іонів і використовують геометричне фокусування, інерційне охолодження сіток виділення іонів і диференціальне накачування. Крім використання різних джерел плазми системи 610 ії 640 у першу чергу розрізняються за своєю фізичною конструкцією, щоб відповідати своїм відповідним місцям установки, забезпечуючи можливості бічної і верхньої інжекції. Типові компоненти цих інжекторів нейтральних пучків показані, зокрема, на Фігурі 7 для систем 610 бічних інжекторів. Як показано на Фігурі 7, кожна окрема система 610 нейтральних пучків включає у себе джерело 612 ВЧ-плазми на вхідному торці (він заміняється дуговим джерелом у системах 640) з магнітним екраном 614, що закриває цей торець. Оптичне джерело іонів і прискорювальних сіток 616 зв'язані із джерелом 612 плазми, а запірний клапан 620 розташований між оптичним джерелом іонів і прискорювальних сіток 616 і нейтралізатором 622.
Відхильний магніт 624 і засіб скидання 628 іонів розташовані між нейтралізатором 622 і націлювальним пристроєм 630 на вихідному торці. Система охолодження містить дві кріогенні холодильні машини 634, дві кріопанелі 636 і кожухи 638 І М2. Ця гнучка конструкція дозволяє працювати в широкому діапазоні параметрів ЕКС. (0063) Альтернативна конфігурація для інжекторів 600 нейтральних пучків атомів полягає в інжекції швидких частинок тангенціально в плазму ЕКС, але з кутом А, меншим 9027, щодо головної осі симетрії в центральній ємності 100 для утримання. Ці типи орієнтації інжекторів 615 пучків показані на фіг. ЗС. Крім того, інжектори 615 пучків можуть бути орієнтовані так, щоб інжектори 615 пучків на будь-якій стороні середньої площини центральної ємності 100 для утримання інжектували свої частинки до середньої площини. Нарешті, осьове положення цих систем 600 пучків може бути вибране ближче до середньої площини. Ці альтернативні варіанти здійснення інжекції полегшують більш центрований варіант поповнення, що забезпечує кращий зв'язок пучків і більш високу ефективність захоплення швидких частинок, що інжектуються. Крім того, залежно від кута і осьового положення це розташування інжекторів 615 пучків дозволяє здійснювати більш пряме і незалежне керування осьовим подовженням і іншими характеристиками ЕКС 450. Наприклад, інжекція пучків під невеликим кутом А щодо головної осі симетрії ємності створить плазму ЕКС з більш довгою осьовою довжиною і більш низькою температурою, у той час як вибір більш перпендикулярного кута А приведе до аксіально більш короткої, але більш гарячої плазми. Таким чином кут А інжекції і місце розташування інжекторів 615 пучків можуть бути оптимізовані для різних цілей. Крім того, таке регулювання кута і бо розташування інжекторів 615 пучків може дозволити пучкам підвищеної енергії (що в цілому більш вигідно для виведення більшої потужності з меншою розбіжністю пучка) бути інжектованими в більш слабкі магнітні поля, ніж у протилежному випадку було б необхідно для захоплення таких пучків. Це зв'язане з тим фактом, що саме азимутальна складова енергії визначає масштаб орбіт швидких іонів (який поступово зменшується, оскільки кут інжекції щодо головної осі симетрії ємності зменшується при постійній енергії пучка). Крім того, похила інжекція до середньої площини з осьовими положеннями пучків поблизу середньої площини поліпшує зв'язок пучок- плазма, навіть коли плазма ЕКС стискується або іншим способом звужується в осьовому напрямку під час періоду інжекції. (0064) Як показано на фіг.30О і ЗЕ, інша альтернативна конфігурація системи 10 ЕКС включає у себе внутрішні дивертори 302 на додаток до інжекторів 615 похилих пучків. Внутрішні дивертори 302 розташовані між формувальними секціями 200 і камерою 100 утримання і виконані і працюють практично аналогічно зовнішнім диверторам 300. Внутрішні дивертори 302, які включають у себе швидкі перемикальні магнітні котушки, по суті, неактивні під час процесу формування, щоб дозволити формувальним РКС проходити через внутрішні дивертори 302, коли формувальні ЕКС поступально переміщаються до середньої площини камери 100 утримання. Після проходження формувальних ЕКС через внутрішні дивертори 302 у камеру 100 утримання внутрішні дивертори активуються для роботи, по суті, аналогічно зовнішнім диверторам і ізолюють камеру 100 утримання від формувальних секцій 200.
Інжектор таблеток
ІЇ0065| Щоб забезпечити засіб для інжекції нових частинок і кращого контролю запасу частинок ЕКС, в системі 10 ЕКС використовується 12-тиствольний інжектор 700 таблеток (см., наприклад, І. Міпуаг еї аї, "РеПеї Іпіесіог5 ЮОемеіорей аї РЕГІМ тої ОЕТ, ТАЕ, апа НіІ-2А,;"
Ргосеєдіпдв ої Ше 261п Ривіоп 5сіеєпсе апа Тесппоїоду Зутровзішт, 09/27 їо 10/01 (2010)). Фіг.З ілюструє схему розташування інжектора 700 таблеток в системі 10 РКС. Циліндричні таблетки (0-1 мм, І -1-2 мм) інжектуються в РКС зі швидкістю в діапазоні 150-250 км/с. Кожна окрема таблетка містить приблизно 5х10"? атомів водню, що зіставно із запасом частинок ЕКС.
Системи гетерування 0066) Добре відомо, що нейтральний галоїдний газ є серйозною проблемою у всіх системах утримання. Процеси обміну зарядами і рециркуляції (вивільнення холодного домішкового
Зо матеріалу зі стінки) можуть чинити пагубний вплив на утримання енергії і частинок. Крім того, будь-яка значна щільність нейтрального газу на границі або поблизу неї не приведе до швидких втрат або щонайменше значного скорочення часу життя частинок, що інжектуються, великої орбіти (високої енергії) (термін "велика орбіта" належить до частинок, що мають орбіти в масштабі топології РЕКС або щонайменше радіуси орбіти, що набагато перевищують масштаб характерної довжини градієнта магнітного поля) - факт, що завдає шкоди всім енергетичним застосуванням плазми, включаючи синтез через додаткове нагрівання пучка.
І0067| Кондиціонування поверхонь є засобом, за допомогою якого негативний вплив нейтрального газу і домішок можна контролювати або зменшити в системі для утримання. Із цією метою система 10 ЕКС, представлена тут, використовує системи 810 і 820 осадження титану і літію, які покривають повернені до плазми поверхні камери (або ємності) для утримання і диверторів 300 і 302 плівками (товщиною в десятки мікрометрів) з Ті і/або Її. Ці покриття одержують методами осадження з парової фази. Тверді їі і/або Ті випаровують і/або сублімують і напиляються на прилеглі поверхні для формування покриттів. Джерелами є атомні печі зі спрямовувальними соплами 822 (у випадку ії) або нагріті сфери із твердої речовини зі спрямовувальним бандажем 812 (у випадку Ті). Системи для випаровування Її, як правило, працюють у безперервному режимі, у той час як субліматори Ті в більшості випадків працюють періодично між роботою із плазмою. Робочі температури цих систем перевищують 6002С для одержання великих швидкостей осадження. Для забезпечення гарного покриття стінок необхідна множина стратегічно розташованих систем випаровування/сублімації. На фіг.9 докладно ілюструється переважне розташування систем 810 і 820 гетерування і осадження в системі 10 ЕКС. Покриття діють як гетерувальні поверхні і ефективно відкачують атомні і молекулярні гідрогенні види (Н и 0). Ці покриття також зменшують інші типові домішки, такі, як вуглець і кисень, до незначних рівнів.
Дзеркальні пробки (0068) Як зазначено вище, у системі 10 РКС застосовуються набори дзеркальних котушок 420, 430 і 444, показаних на фіг.2 і 3. Перший набір дзеркальних котушок 420 перебуває на двох осьових торцях камери 100 утримання і незалежно збуджується від утримувальної, формувальної і диверторної котушок 412, 414 і 416 головної магнітної системи 410. Перший набір дзеркальних котушок 420 сприяє головним чином керуванню і осьовому розташуванню бо ЕКС 450 під час злиття і забезпечує керування формою рівноваги під час підтримки. Перший набір 420 дзеркальних котушок створює номінально більш сильні магнітні поля (приблизно 0,4- 0,5 Тл), ніж центральне поле утримання, створюване центральними утримувальними котушками 412. Другий набір дзеркальних котушок 430, що включає у себе три компактні дзеркальні котушки 432, 434 і 436 квазіпостійного струму, перебуває між формувальними секціями 200 і диверторами 300 і збуджується за допомогою загального імпульсного джерела живлення.
Дзеркальні котушки 432, 434 і 436 разом з більш компактними імпульсними дзеркальними пробочними котушками 444 (що живляться за допомогою ємнісного джерела живлення) і фізичним звуженням 442 утворюють дзеркальні пробки 440, які забезпечують вузький канал з низькою газопровідністю з дуже сильними магнітними полями (від 2 до 4 Тл при часах наростання приблизно 10-20 мс). Найбільш компактні імпульсні дзеркальні котушки 444 мають компактні радіальні розміри, внутрішній діаметр 20 см і аналогічну довжину в порівнянні із внутрішнім діаметром порядку метра і плоскою конструкцією утримувальних котушок 412, 414 і 416. Призначення дзеркальних пробок 440 багатозначне: (1) котушки 432, 434, 436 і 444 щільно ув'язують і спрямовують поверхні 452 магнітного потоку і струмені 454 плазми, що течуть до кінця, у віддалені диверторні камери 300. Це гарантує, що вихідні частинки досягають диверторів 300 належним чином, і що існують поверхні 455 безперервного потоку, які простежуються від ділянки 452 незамкнутих силових ліній центральної ЕКС 450 на всьому шляху до диверторів 300. (2) Фізичні звуження 442 у системі 10 ЕКС, через які котушки 432, 434, 436 і 444 забезпечують проходження поверхонь 452 магнітного потоку і струменів 454 плазми, створюють перешкоду для потоку нейтрального газу із плазмових гармат 350, які перебувають у диверторах 300. Аналогічним чином звуження 442 запобігають зворотній течії газу від формувальних секцій 200 до диверторів 300, тим самим зменшуючи кількість нейтральних частинок, які необхідно вводити у всю систему 10 ЕКС, коли починається запуск ЕКС. (3) Строго осьові дзеркала, створювані котушками 432, 434, 436 і 444, зменшують осьові втрати частинок і, тим самим, зменшують паралельну дифузію частинок на незамкнутих силових лініях.
І0069| В альтернативній конфігурації, показаній на фіг.3О і ЗЕ, набір низкопрофільних обтискних котушок 421 являє собою положення між внутрішніми диверторами 302 і формувальними секціями 200.
Осьові плазмові гармати
Зо 0070) Потоки плазми з гармат 350, установлених у камерах 310 диверторів 300, призначені для поліпшення робочих характеристик стійкості і нейтральних пучків. Гармати 350 установлені по осі усередині камер 310 диверторів 300, як проілюстровано на фіг. З і 10, і створюють плазму, що тече уздовж незамкнутих ліній 452 потоку в диверторі 300 ії у напрямку до центра камери 100 утримання. Гармати 350 працюють при високощільному газовому розряді в каналі з пакета шайб і призначені для генерації декількох кіллампер повністю іонізованої плазми протягом 5-10 мс. Гармати 350 включать у себе імпульсну магнітну котушку, яка узгоджує вихідний потік плазми з необхідним розміром плазми в камері 100 утримання. Технічні параметри гармат 350 характеризуються каналом, що має зовнішній діаметр від 5 до 13 см і внутрішній діаметр аж до приблизно 10 см, і забезпечують струм розряду 10-15 кА при 400-600
В з внутрішнім магнітним полем гармати від 0,5 до 2,3 Тл. 0071) Потоки плазми гармат можуть проникати в магнітні поля дзеркальних пробок 440 і втікати у формувальну секцію 200 і камеру 100 утримання. Ефективність переносу плазми через дзеркальну пробку 440 збільшується зі зменшенням відстані між гарматою 350 і пробкою 440 і за рахунок розширення і укорочення пробки 440. У прийнятних умовах кожна гармата 350 може доставляти приблизно 1022 протонів за секунду через дзеркальні пробки 440 від 2 до 4 Тл із високими температурами іонів і електронів приблизно від 150 до 300 еВ і приблизно від 40 до еВ відповідно. Гармати 350 забезпечують значне поповнення граничного шару 456 ЕКС і поліпшене загальне утримання частинок ЕКС.
ІЇ0072| Щоб додатково збільшити щільність плазми, можна було б використати 50 газосепаратор, щоб вдути додатковий газ у потік плазми з гармат 350. Цей метод дозволяє в кілька разів збільшити щільність плазми, що інжектується. У системі 10 РКС газосепаратор, встановлений у системі 10 КІП на поверненій до диверторів 300 стороні дзеркальних пробок 440, поліпшує поповнення граничного шару 456 ЕКС, формування ЕКС 450 і лінійне зв'язування плазми.
І0073| Задаючись всіма регульованими параметрами, розглянутими вище, а також з огляду на можливість роботи лише з однією або двома гарматами, легко зрозуміти, що доступний широкий спектр робочих режимів.
Зміщувальні електроди
І0074| Електричне зміщення незамкнутих поверхонь потоку може забезпечити радіальні бо потенціали, які приводять до азимутального руху ЕхВ, що забезпечує механізм керування,
аналогічний повороту ручки, для керування обертанням плазми з незамкнутими силовими лініями, а також фактичної активної зони 450 ЕКС через зсув швидкості. Для виконання цього керування система 10 ЕКС використовує різні електроди, стратегічно розміщені в різних частинах машини. Фіг.3 зображує зміщувальні електроди, розташовані в переважних місцях у межах системи 10 ЕКС.
І0075| У принципі, існує 4 класи електродів: (1) точкові електроди 905 у камері 100 утримання, які контактують із окремими незамкнутими силовими лініями 452 на границі ЕКС 450 для забезпечення локальної зарядки, (2) кільцеві електроди 900 між камерою 100 утримання і формувальними секціями 200 для зарядки далеких граничних шарів 456 за азимутально- симетричною схемою, (3) пакети концентричних електродів 910 у диверторах 300 для зарядки численних концентричних шарів 455 потоку (внаслідок чого вибір шарів керований за допомогою регулювання котушок 416 для регулювання магнітного поля диверторів, щоб завершувати необхідні шари 456 потоку на відповідних електродах 910) і, нарешті, (4) аноди 920 (див. фіг.10) самих плазмових гармат 350 (які перехоплюють внутрішні незамкнуті поверхні 455 потоку поблизу сепаратриси РКС 450). фіг.10 і 11 показують деякі типові конструкції для деяких з них. 0076) У всіх випадках ці електроди збуджуються імпульсними джерелами живлення або джерелами живлення постійного струму при напругах аж до приблизно 800 В. Залежно від розміру електрода і того, які поверхні потоку перетинаються, струми можуть споживатися в кілоамперному діапазоні.
Непідтримувана робота системи ЕКС - звичайний режим
І0077| Стандартне формування плазми в системі 10 РКС відповідає добре розробленому методу тета-пінча з оберненим полем. Типовий процес запуску ЕКС починається збудженням котушок 412, 414, 416, 420, 432, 434 і 436 квазіпостійного струму для роботи в сталому стані.
Потім КЕТР-ланцюги імпульсного живлення формувальних систем 210 імпульсного живлення збуджують котушки 232 імпульсного живлення магнітного поля, що швидко обертається, для створення тимчасового оберненого зміщення величиною приблизно -0,05 Тл у формувальних секціях 200. У цей момент задана кількість нейтрального газу при 9-20 рзі (фунт/кв. дюйм) інжектується у два формувальні об'єми, обумовлених камерами 240 кварцових труб (північної і
Зо південної) формувальних секцій 200 через набір азимутально орієнтованих продувних клапанів на фланцях, розташованих на зовнішніх торцях формувальних секцій 200. Потім невелика кількість (усотні кілогерців) ВЧ-поля генерується від набору антен на поверхні кварцових труб 240 для створення попередньої іонізації у формі локальних ділянок іонізації запалів у межах стовпів нейтрального газу. За цим йде застосування тета-кільцевої модуляції на струмі, що збуджує котушки 232 імпульсного живлення магнітного поля, що швидко обертається, що приводить до більш глобальної попередньої іонізації стовпів газу. Нарешті, основні банки імпульсного живлення формувальних систем 210 імпульсного живлення запалюються для збудження котушок 232 імпульсного магнітного поля, що швидко обертається, для створення прямозміщеного поля величиною аж до 0,4 Тл. Цей етап може бути секвенований за часом так, щоб прямозміщене поле генерувалося рівномірно по всій довжині формувальних труб 240 (статичне формування), або так, щоб послідовна перистальтична модуляція поля досягалася уздовж осі формувальних труб 240 (динамічне формування). 0078) У всьому цьому процесі формування фактичне обертання поля в плазмі відбувається швидко, у межах приблизно 5 мкс. Мультигігаватна імпульсна потужність, що подається в плазму, що формується, легко створює гарячі ЕКС, які потім видаляються з формувальних секцій 200 за допомогою застосування або послідовної в часі модуляції магнітного поля в передньому півпросторі (магнітна перистальтика), або тимчасово збільшених струмів в останніх котушках наборів 232 котушок поблизу осьових зовнішніх торців формувальних труб 210 (формування осьового градієнта магнітного поля, що спрямований аксіально до камери 100 утримання). Дві (північна і південна) формувальні ЕКС, сформовані в такий спосіб і прискорені, потім розширюються в камеру 100 утримання більшого діаметра, де котушки 412 квазіпостійного струму створюють прямозміщене поле для керування радіальним розширенням і забезпечення рівноважного зовнішнього магнітного потоку. 0079) Як тільки північна і південна формувальні ЕКС прибувають в околицю середньої площини камери 100 утримання, ці РКС зіштовхуються. Під час зіткнення осьові кінетичні енергії північної і південної формувальних ЕКС здебільшого термалізуються, оскільки ЕКС в остаточному підсумку зливаються в одну ЕКС 450. Великий набір засобів діагностики плазми доступний у камері 100 утримання для вивчення рівноваг ЕКС 450. Типові робочі умови в системі 10 Р2С створюють складені РКС з радіусами сепаратриси приблизно 0,4 м і осьовою бо довжиною приблизно З м. Додатковими характеристиками є зовнішні магнітні поля величиною приблизно 0,1 Тл, щільності плазми приблизно 5х10"? м і загальна температура плазми аж до 1 кКЕв. Без якої-небудь підтримки, тобто без нагрівання і/або збудження струму за допомогою інжекції нейтральних пучків або інших допоміжних засобів, час життя цих РКС обмежується приблизно 1 мс, власним характерним часом спаду конфігурації.
Експериментальні дані непідтримуваної роботи - звичайний режим
І0ОО80І Фіг.12 показує типову часову еволюцію радіуса потока, що виключається, ГдФ, ЯКИЙ апроксимує радіус сепаратриси г, чтоби проілюструвати динаміку процесу злиття тета-пінчів
ЕКС 450. Два (піднічний і південний) окремих плазмоїда створюються одночасно і потім прискорюються з відповідних формувальних секцій 200 із надзвуковою швидкістю, м2-250 км/с і зіштовхуються поблизу середньої площини при 7-0. Під час зіткнення плазмоїди стискуються аксіально з наступним швидким радіальним і осьовим розширенням перед остаточним злиттям з утворенням РКС 450. Як радіальна, так і осьова динаміка злиття ЕКС 450 підтверджується докладними вимірюваннями профілю щільності і томографією на основі болометра.
І0О0О81) Дані з характерного непідтримуваного розряду системи 10 ЕКС показані як функції часу на фіг.1ЗА, 138, 13С і 130. РКС ініціюється в момент 1-0. Радіус потоку, що виключається, у середній уздовж осі площини машини показаний на фіг.13А. Ці дані отримані з масиву магнітних зондів, розташованих безпосередньо усередині стінки камери утримання з нержавіючої сталі, які вимірюють осьове магнітне поле. Сталева стінка є гарним консерватором потоку на часових масштабах цього розряду.
І0082| На фіг.13В показані лінійно інтегровані щільності, отримані від б-ти хордового інтерферометра для визначення вмісту СОг/Не-Ме, розташованого при 7-0. З урахуванням вертикального (у) зміщення ЕКС, вимірюваного за допомогою болометричної томографії, інверсія за Абелем дає профілі щільності згідно з фіг.13С. Після деякого осьового і радіального коливання протягом перших 0,1 мс ЕКС установлюється з порожнистим профілем щільності.
Цей профіль досить плоский, з істотною щільністю на осі, як того вимагають рівноваги типових двовимірних ЕКС.
І0083| На фіг.13(О0) показана загальна температура плазми, що виведена виходячи з балансу тиску і повністю узгоджується з томсоновським розсіюванням і спектроскопічними вимірюваннями.
Зо (0084) Аналіз усього масиву потоку, що виключається, указує на те, що форма сепаратриси
ЕКС (наближена осьовими профілями потоку, що виключається) поступово еволюціонує від кругової до еліптичної. Ця еволюція, показана на фіг.14, узгоджується з поступовим магнітним перезамиканням з переходом від двох до однієї ЕКС. Дійсно, грубі оцінки дозволяють припускати, що в цей конкретний момент приблизно 1095 магнітних потоків двох первинних ЕКС перезамикаються під час зіткнення. (0085) Довжина ЕРЕС безперервно скорочується від З до приблизно 1 м протягом часу життя
ЕКС. Це скорочення, видне на фіг.14, дозволяє припускати, що при утриманні ЕКС домінують головним чином конвективні втрати енергії. Оскільки тиск плазми усередині сепаратриси зменшується швидше, ніж зовнішній магнітний тиск, натяг силових ліній магнітного поля в торцевих ділянках стискає ЕКС аксіально, відновлюючи осьову і радіальну рівновагу. Для розряду, розглянутого 13 і 14, магнітний потік, запас частинок і теплова енергія (приблизно 10
МВт, 7х1019 частинок і 7 кДж відповідно) ЕЕС зменшуються приблизно на порядок за величиною в першу мілісекунду, коли виявляється зникнення рівноваги ЕКС.
Підтримувана робота - високоефективний режим 0086) На фіг.12-14 наведені приклади, що характеризують руйнування РКС без якої-небудь підтримки. Разом з тим, у системі 10 РЕКС застосовуються декілька методів для подальшого поліпшення утримання ЕКС (внутрішньої активної зони і граничного шару) для досягнення високоефективного режиму і підтримки конфігурації.
Нейтральні пучки
І0087| Спочатку швидкі (Н) нейтрали інжектуються перпендикулярно В: у пучках з восьми інжекторів 600 нейтральних пучків. Пучки швидких нейтралів інжектуються з моменту, коли північна і південна формувальні ЕКС зливаються в камері 100 утримання в одну ЕКС 450.
Швидкі іони, створювані в основному перезарядженням, мають бетатронні орбіти (з первинними радіусами на масштабі з ЕКС або щонайменше набагато більшими, ніж масштаб характерної довжини градієнта магнітного поля), які збільшують азимутальний струм ЕКС 450. Після деякої частинки розряду (після 0,5 до 0,8 мс на знімку) досить велика популяція швидких іонів значно поліпшує властивості стабільності і утримання внутрішніх РКС (див., наприклад, М. МУ.
Віпаегфбацег апа М. КовіокКег, Ріазхта Рух. 56, раї 3, 451 (1996)). Крім того, з погляду підтримки пучки від інжекторів 600 нейтральних пучків також є основним засобом для збудження струму і бо нагрівання плазми ЕКС.
І0088| У режимі плазми системи 10 ЕКС швидкі іони сповільнюються в основному на електронах плазми. Протягом ранньої частини розряду типові усереднені по орбіті часи вповільнення швидких іонів становлять 0,3-0,5 мс, що приводить до значного нагрівання ЕКС, насамперед електронами. Швидкі іони роблять більші радіальні екскурси назовні від сепаратриси, оскільки внутрішнє магнітне поле ЕКС за своєю природою є слабким (приблизно 0,03 Тл у середньому для зовнішнього осьового поля в 0,1 Тл). Швидкі іони були б уразливі до втрат перезаряджання, якби щільність нейтрального газу була занадто високою зовні від сепаратриси. Таким чином, гетерування стінок і інші методи (такі як плазмова пушка 350 і дзеркальні пробки 440, які вносять вклад, крім іншого, у керування газом), розгорнуті в системі 10 ЕС, як правило, мінімізують граничні нейтрали і забезпечують необхідне наростання струму швидких іонів.
Інжекція таблеток 0089) Коли значна популяція швидких іонів виростає усередині ЕКС 450 з більш високими температурами електронів і більше тривалими часами життя ЕКС, заморожені таблетки Н або Ю інжектуються в РКС 450 з інжектора 700 таблеток для підтримки запасу частинок РЕКС в ЕКС 450. Очікувані часові рамки абляції є досить короткими, щоб забезпечити значне джерело частинок ЕКС. Ця швидкість також може бути збільшена за рахунок збільшення площі поверхні частини, що інжектується, шляхом розбивки окремої таблетки на більш дрібні фрагменти під час знаходження в циліндрах або інжекційних трубах інжектора 700 таблеток і перед входом у камеру 100 утримання, етап, що може бути здійснений шляхом збільшення тертя між таблеткою і стінками інжекційної труби за допомогою затягування радіуса вигину останнього сегмента інжекційної труби прямо перед входом у камеру 100 утримання. За рахунок зміни послідовності і швидкості запалювання 12 циліндрів (інжекційних труб), а також фрагментації, можна настроїти систему 700 інжекції таблеток для забезпечення саме необхідного рівня підтримки запасу частинок. У свою чергу, це допомагає підтримувати внутрішній кінетичний тиск в РКС 450 і режим, що самопідтримується, і час життя ЕКС 450. 0090) Як тільки піддані абляції атоми зіштовхуються зі значною плазмою в ЕКС 450, вони стають повністю іонізованими. Компонент холодної плазми, що одержується у результаті, потім шляхом зіткнень нагрівається власною плазмою ЕКС. Енергія, необхідна для підтримки
Зо необхідної температури ЕКС, в остаточному підсумку поставляється інжекторами 600 пучків. У цьому змісті інжектори 700 таблеток разом з інжекторами 600 нейтральних пучків утворюють систему, що підтримує сталий стан і підтримує ЕКС 450.
Інжектор КТ
І0091| Як альтернатива інжектору таблеток пропонується інжектор компактного тороїду (КТ), в основному, для поповнення плазми конфігурацій з оберненим полем (ЕКС). Інжектор 720 СТ містить намагнічену коаксіальну плазмову пушку (НКПП), що, як показано на фіг.22А і 228, включає у себе коаксіальні циліндричні внутрішній і зовнішній електроди 722 і 724, котушку 726 зміщення, розташовану усередині внутрішнього електрода, і електричний розрив 728 на кінці, протилежному випуску інжектора 720 КТ. Газ інжектується через отвір 730 для інжекції газу в простір між внутрішнім і зовнішнім електродами 722 і 724, і плазма типу сферомака генерується з нього шляхом розряду і виштовхується з гармати силою Лоренца. Як показано на фіг.23А и 238, пара інжекторів 720 КТ зв'язані з ємністю 100 для утримання поблизу і по протилежних сторонах середньої площини ємності 100 для інжекції СТ у центральну плазму ЕКС у межах посудини 100 для утримання. Випускний кінець інжекторів 720 КТ спрямований до середньої площини ємності 100 для утримання під кутом до поздовжньої осі ємності 100 для утримання, аналогічно інжекторам 615 нейтральних пучків. (0092) В альтернативному варіанті здійснення інжектор 720 КТ, як показано на фіг. 24А и 248, включає у себе дрейфову трубу 740, що містить витягнуту циліндричну трубу, зв'язану з випускним кінцем інжектора 720 КТ. Як показано, дрейфова труба 740 включає у себе котушки 742 дрейфової труби, розташовані навколо і аксіально рознесені уздовж труби. Уздовж довжини труби зображена множина діагностичних отворів 744.
І0093)| Переваги інжектора 720 КТ: (1) контроль і регульованість запасу частинок на КТ, що інжектується; (2) осаджується тепла плазма (замість кріогенних таблеток); (3) система може працювати у режимі частоти повторення, щоб забезпечити безперервне поповнення; (4) система також може відновлювати деякий магнітний потік, оскільки КТ, що інжектуються, несуть убудоване магнітне поле. У варіанті здійснення для експериментального використання внутрішній діаметр зовнішнього електрода становить 83,1 мм, а зовнішній діаметр внутрішнього електрода становить 54,0 мм. Поверхня внутрішнього електрода 722 переважно покрита вольфрамом, щоб зменшити домішки, що виходять із електрода 722. Як показано, котушка 726 бо зміщення встановлена усередині внутрішнього електрода 722.
І0094| У недавніх експериментах була досягнута надзвукова швидкість поступального переміщення КТ аж до -100 км/с. Іншими типовими параметрами плазми є наступні: щільність електронів -5х107! м, температура електронів -30-50 еВ і запас частинок -0,5-1,0х1079,
Високий кінетичний тиск КТ дозволяє плазмі, що інжектується, проникати глибоко в ЕКС і осаджувати частинки усередині сепаратриси. У недавніх експериментах поповнення частинок
ЕКС дало такий результат, що -10-20 95 запасу частинок ЕКС, забезпечуваного інжекторами КТ, що успішно демонструють поповнення, можуть бути легко проведені без збудження плазми
ЕВС.
Відхильні котушки
І0095| Для досягнення збудження струму в сталому стані і підтримки необхідного струму іонів бажано запобігати або значно зменшувати спрямовані вгору спіни електронів, обумовлені силою тертя між електронами і іонами (що є результатом переносу імпульсу іонно-електронного зіткнення). Система 10 РКС використовує інноваційну методику для забезпечення електронного розриву через прикладані ззовні статичне магнітне дипольне або квадрупольне поле. Це досягається за допомогою зовнішніх відхильних котушок 460, зображених на фіг.15. Поперечно прикладене радіальне магнітне поле від відхильних котушок 460 індукує осьове електричне поле в обертовій плазмі ЕКС. Результуючий осьовий струм електронів взаємодіє з радіальним магнітним полем, створюючи азимутальний розривний вплив на електрони Ре--ОМев«|Ве». Для типових умов у системі 10 ГЕС необхідне прикладане магнітне дипольне (або квадрупольне) поле усередині плазми повинне бути лише порядку 0,001 Тл для забезпечення адекватного електронного розриву. Відповідне зовнішнє поле величиною приблизно 0,015 Тл є досить слабким, щоб викликати помітні втрати швидких частинок або іншим способом негативно впливати на утримання. Фактично, прикладане магнітне дипольне (або квадрупольне) поле сприяє придушенню нестійкостей. У комбінації з тангенціальною інжекцією нейтральних пучків і осьовою інжекцією плазми відхильної котушки 460 забезпечують додатковий рівень контролю відносно підтримки струму і стійкості.
Дзеркальні пробки
І0096| Конструкція імпульсних котушок 444 у межах дзеркальних пробок 440 допускає локальну генерацію сильних магнітних полів (від 2 до 4 Тл) за допомогою невеликої (приблизно
Зо 100 кДж) ємнісної енергії. Для формування магнітних полів, типових для пропонованої експлуатації системи 10 ЕКС, всі силові лінії в межах формувального об'єму проходять через звуження 442 біля дзеркальних пробок 440, як це передбачається силовими лініями магнітного поля на фіг.2, і контакт плазми зі стінкою не відбувається. Крім того, дзеркальні пробки 440 разом з диверторними магнітами 416 квазіпостійного струму можуть бути відрегульовані так, щоб направляти силові лінії на диверторні електроди 910 або виставляти силові лінії в конфігурації торцевих виступів (не показано). Остання підвищує стійкість і придушує паралельну теплопровідність електронів.
І0097| Дзеркальні пробки 440 самі по собі також сприяють контролю нейтрального газу.
Дзеркальні пробки 440 дозволяють краще використати дейтерієвий газ, що вдувається у кварцові труби під час формування ЕКС, оскільки потік газу, що тече назад у дивертори 300, значно зменшується завдяки малій здатності пробок пропускати газ (такій малій, як 500 л/с).
Більша частина залишкового газу, що продувається усередині формувальних труб 210, швидко іонізується. Крім того, високощільна плазма, що протікає через дзеркальні пробки 440, забезпечує ефективну іонізацію нейтралів, а отже - і ефективний газовий бар'єр. У результаті більшість нейтралів, рециркульованих у диверторах 300 із граничного шару 456 ЕКС, не повертається в камеру 100 утримання. Крім того, нейтрали, зв'язані з роботою плазмових гармат 350 (як обговорюється нижче), будуть в основному втримуватися в диверторах 300. (0098) Нарешті, дзеркальні пробки 440 мають тенденцію поліпшувати утримання граничного шару ЕКС. З коефіцієнтами відбиття дзеркала (пробка/магнітні поля утримання) у діапазоні від 20 до 40 і при довжині 15 м між північними і південної дзеркальними пробками 440, час ті утримання частинок граничного шару збільшується на порядок величини. Покращення ту легко збільшує утримання частинок ЕС.
І0099| Припускаючи, що обумовлювані радіальною дифузією (0) втрати частинок із обмежуваного сепаратрисою об'єму 453 зрівноважені осьовими втратами (ті) з граничного шару 456, одержуємо (2тптгсїЇс)(ЮпПс/0) - (21пгсі сб)(Пс/ті), звідки виходить, що довжину градієнта щільності в сепаратриси можна переписати у вигляді 5-(Отр)"2. Тут ге, Їс і Пс - це радіус сепаратриси, довжина сепаратриси і щільність в сепаратриси, відповідно. Час утримання частинок в ЕКС становить тм - (пт ссп»|Л (2 с (Опс/6)| - («п»/пе)(тіті) 1/2, де тіІ-аг/О і при цьому а-тс/4. Фізично, збільшення ту веде до збільшеного б (зменшеного градієнта щільності і бо параметру дрейфа у сепаратриси), а значить - і до зменшених втрат частинок в ЕКС. Загальне збільшення параметра утримання частинок в ЕКС звичайно дещо менше, ніж квадратичне, оскольки пс збільшується разом з ті. 00100) Значне покращення ту також вимагає того, щоб граничний шар 456 залишався за великим рахунком стійким (тобто щоб при п-1 не було жолобкової, рукавної або іншої МГД- нестійкості, характерної для відкритих систем). Використання плазмових гармат 350 забезпечує цю кращу переважну нестійкість. У цьому змісті дзеркальні пробки 440 і плазмова пушка 350 утворюють ефективну систему контролю границі.
Плазмові гармати
ІЇ00101| Плазмові гармати 350 поліпшують стійкість вихідних струменів 454 ЕКС за допомогою лінійного зв'язування. Плазми гармат, що випускаються із плазмових гармат 350, генеруються без азимутального моменту імпульсу, що виявляється корисним для боротьби з обертальними нестійкостями ЕКС. Таким чином, гармати 350 є ефективним засобом для керування стійкістю РКС без необхідності використання більш старого методу квадрупольної стабілізації. У результаті, плазмові гармати 350 дозволяють використати переваги сприятливих ефектів швидких частинок або одержати доступ до режиму вдосконаленої гібридної кінетичної
ЕКС, як викладено в цьому винаході. Отже, плазмові гармати 350 дозволяють системі 10 ЕКС працювати зі струмами відхильних котушок, придатними саме для електронного розриву, але нижче порога, що викликав би нестійкість ЕЕС і/або привів би до інтенсивної дифузії швидких частинок. 00102) Як згадувалося в розглянутому вище розділі «Дзеркальні пробки», якщо би можна було значно збільшити т/у, то подавана із гармат плазма була би зіставною із швидкістю (--1022/с) втрат частинок в граничному шарі. Час життя плазми, що одержується з гармат, в системі 10
ЕКС перебуває в мілісекундному діапазоні. Справді, розглянемо плазму з гармат, що має щільність пе-103 см і температуру іонів приблизно 200 еВ, що утримується між торцевими дзеркальними пробками 440. Довжина І! захоплення і коефіцієнт Е відбиття дзеркала становить приблизно 15 м їі 20, відповідно. Середня довжина вільного пробігу іонів через кулонівське зіткнення становить Лі-бх103 см, а оскільки АйпВ/АВ « ГІ, іони утримуються в газодинамічному режимі. Час утримання плазми в цьому режимі становить тсет - ВІ /2Ме - 2 мс, де Ме - швидкість іонного звуку. Для порівняння, класичний час утримання іонів для цих параметрів плазми
Зо становив би тех0,5ті(ІпА-(ІпА)2»)-0,7 мс. Аномальна поперечна дифузія може, в принципі, скоротити час утримання плазми. Однак якщо припустити, що в системі 10 ЕКС має місто швидкість дифузії Бома, то оціночний час поперечного утримання для плазми з гармат становить ті»Тсет-2 мс. Отже, гармати забезпечили б значное поповнення граничного шару 456
ЕКС С і покращене загальне утримання частинок ЕКС. 00103) Крім того, потоки плазми гармат можуть бути включені приблизно на 150-200 мікросекунд, що дозволяє використати їх при запуску, поступальному переміщенні і злитті ЕКС у камеру 100 утримання. Якщо включити приблизно в 1-0 (ініціювання основного банку ЕКС), плазма гармат допоможе підтримувати пропоновану динамічно сформовану і таку, що злилася,
ЕКС 450. Об'єднані запаси частинок з формувальних ЕКС і з гармат задовільні для захоплення нейтральних пучків, нагрівання плазми і тривалої підтримки. Якщо включити при ї у діапазоні від -1 до 0 мс, плазма гармат може заповнити кварцові труби 210 плазмою або іонізувати газ, вдутий у кварцові труби, що дозволяє сформувати ЕКС зі зменшеним або навіть, можливо, нульовим вдутим газом. Останнє може зажадати досить холодної формувальної плазми, щоб забезпечити швидку дифузію магнітного поля зі зворотним зміщенням. Якщо включити при ї--2 мс, потоки плазми можуть заповнити об'єм силових ліній від 1 до З му ділянок формування і утримання формувальних секцій 200 і камери 100 утримання із цільовою щільністю плазми в кілька одиниць на 1073 см, достатньої для забезпечення наростання нейтральних пучків до прибуття ЕКС. Потім формувальні ЕКС можуть бути сформовані і поступально переміщені в результуючу плазму ємності для утримання. Таким чином, плазмові гармати 350 забезпечують широкий спектр робочих умов і режимів параметрів.
Електричне зміщення (00104) Керування профілем радіального електричного поля в граничному шарі 456 вигідно різними способами для забезпечення стійкості і утримання ЕКС. Завдяки інноваційним зміщувальним компонентам, розгорнутим у системі 10 ЕКС, можна прикладати множину завчасно підготовлених розподілів електричних потенціалів до групи незамкнутих поверхонь потоку по всій машині з ділянок далеко зовні центральної ділянки утримання в камері 100 утримання. Таким чином, радіальні електричні поля можуть бути згенеровані через граничний шар 456, розташований відразу ж за ЕКС 450. Ці радіальні електричні поля потім модифікують азимутальне обертання граничного шару 456 і здійснюють його утримання через зсув швидкості бо ЕХВ. Будь-яке диференціальне обертання між граничним шаром 456 і активною зоною 453 ЕКС може потім передаватися усередину плазми ЕКС за допомогою зсуву. У результаті керування граничним шаром 456 безпосередньо впливає на активну зону 453 ЕКС. Крім того, оскільки вільна енергія при обертанні плазми також може бути причиною нестійкостей, цей метод забезпечує прямий засіб для керування виникненням і ростом нестійкостей. У системі 10 ЕКС належне граничне зміщення забезпечує ефективне керування транспортуванням і обертанням незамкнутих силових ліній, а також обертанням активної зони ЕКС. Розташування і форма різних передбачених електродів 900, 905, 910 ії 920 дозволяє керувати різними групами поверхонь 455 потоку і при різних і незалежних потенціалах. Таким чином, може бути реалізований широкий спектр різних конфігурацій електричних полів і напруженостей, кожна з яких має різний характерний вплив на робочі характеристики плазми.
І00105| Ключовою перевагою всіх цих іноваційних методів зміщення є той факт, що на поводження плазми активної зони і границі можна впливати з місць далеко зовні плазми ЕКС, тобто з необхідності приводити які-небудь фізичні компоненти в контакт із центральною гарячою плазмою (що мало б серйозні наслідки для втрат енергії, потоку і частинок). Це має суттєвий сприятливий вплив на робочі характеристики і всі потенційні застосування концепції високоефективного режиму.
Експериментальні дані - робота у високоефективному режимі 00106) Інжекція швидких частинок за допомогою пучків з гармат 600 нейтральних пучків відіграє важливу роль у забезпеченні високоефективного режиму. Фіг.1бА, 168, 16С і 160 ілюструють цей факт. Зображено набір кривих, що показують, як час життя ЕКС корелюється із тривалістю імпульсів пучків. Всі інші робочі умови підтримуються незмінними для всіх розрядів, охоплюваних цим дослідженням. Дані усереднюються по багатьом опострілам і тому відображають типове поводження. Зовсім очевидно, що збільшена тривалість пучків створює більш довгоживучі ЕКС. Розглядаючи ці дані, а також інші діагностичні дані в ході цього дослідження, можна бачити, що пучки підвищують стабільність і зменшують втрати. Кореляція між довжиною імпульсів пучків і часом життя РКС не є зробленою, оскільки захоплення пучків стає неефективним нижче певного розміру плазми, тобто в міру того, як ЕКС 450 стискується у фізичному розмірі, не всі інжектовані пучки перехоплюються і захоплюються. Скорочення ЕКС відбувається головним чином через той факт, що чисті втрати енергії (44 МВт приблизно на
Зо півдорозі через разряд) із плазми ЕКС під час розряду трохи перевищують загальну потужність, що подається в ЕКС через нейтральні пучки (72,5 МВт) для конкретного експериментального запуску. Розташування пучків у місці, що перебуває ближче до середньої площини ємності 100, привело б до зменшення цих втрат і продовженню часу життя ЕКС.
І00107| Фіг.17А, 178, 17С ї 170 ілюструють впливи різних компонентів на досягнення високоефективного режиму. Тут показане сімейство типових кривих, що відображають час життя РКС 450 як функцію часу. У всіх випадках постійна, невелика величина потужності пучків (приблизно 2,5 МВт) інжектується протягом всієї тривалості кожного розряду. Кожна крива представляє різну комбінацію компонентів. Наприклад, робота системи 10 ЕКС без яких-небудь дзеркальних пробок 440, плазмових гармат 350 або гетерування завдяки системам 800 гетерування приводить до швидкої появи обертальної нестабільності і втраті топології ЕКС.
Введення тільки дзеркальних пробок 440 затримує появу нестійкостей і поліпшує утримання.
Використання сукупності дзеркальних пробок 440 і плазмової гармати 350 додатково зменшує нестійкості і збільшує час життя ЕКС. І, нарешті, введення гетерування (Ті в цьому випадку) на додаток до гармати 350 і пробкам 440 дає найкращі результати - в одержуваної ЕКС немає нестійкостей, і вона демонструє найтриваліший час життя. із цієї експериментальної демонстрації ясно, що вся сукупність компонентів дає найкращий ефект і забезпечує пучки з найкращими цільовими умовами.
І00108| Як показано на фіг.1, недавно відкритий високоефективний режим демонструє значно поліпшене поводження при переносі. Фіг.1 ілюструє зміну часу утримання частинок у системі 10 РКС між звичайним режимом і високоефективним режимом. Як видно, у високоефективному режимі воно покращилося в більше 5 разів. Крім того, фіг.1 деталізує час утримання частинок у системі 10 ЕКС щодо часу утримання частинок у звичайних експериментах ЕКС рівня техніки. Що стосується цих інших машин, високоефективний режим системи 10 РКС покращує утримання від 5 до майже 20 разів. Нарешті, і що найбільше важливо, характер масштабування утримання системи 10 ЕКС у високоефективному режимі різко відрізняється від всіх вимірювань рівня техніки. До встановлення високоефективного режиму в системі 10 РКС різні емпіричні закони масштабування одержували із даних для прогнозування часів утримання в експериментах ЕКС рівня техніки. Всі ці правила масштабування залежать в основному від відношення К2/рі, де К - радіус нуля магнітного поля бо (нестрога міра фізичного масштаба машини), а рі - ларморовський радіус іона, обчислений у полі, що прикладається ззовні (нестрога міра магнітного поля, що прикладається). З фіг.1 ясно, що тривале утримання у звичайних ЕКС можливе лише при великому розмірі машини і/або сильному магнітному полі. Робота системи 10 ЕКС у звичайному режимі ЕКС має тенденцію слідувати тим правилам масштабування, як показано на фіг.1. Однак високоефективний режим є значно переважаючим і показує, що набагато краще утримання може бути досягнуте без великого розміру машини або сильних магнітних полів. Що ще більш важливо, з фіг. 1 також ясно, що високоефективний режим приводить до поліпшення часу утримання зі зменшеним розміром плазми в порівнянні зі звичайним режимом. Аналогічні тенденції також видні для часів утримання потоку і енергії, як описано нижче, які також збільшилися більш ніж в 3-8 разів у системі 10 ЕКС. Таким чином, прорив високоефективного режиму дозволяє використати невелику потужність пучків, більш слабкі магнітні поля і менший розмір для підтримки і утримання рівноваг ЕКС у системі 10 ЕКС і майбутніх машинах більш високих енергій. Ці поліпшення супроводжує менша вартість експлуатації і будівництва, а також зменшена інженерна складність.
І00109| Для подальшого порівняння на фіг. 18А, 188, 18С і 180 показані дані з типового розряду високоефективного режиму в системі 10 РКС як функції часу. Фіг.18(А) зображує радіус потоку, що виключається, на середній площині. Для цих більш тривалих часових масштабів провідна сталева стінка більше не є гарним консерватором потоку, і магнітні зонди, внутрішні стосовно стінки, доповнюються зондами зовні стінки, щоб належним чином ураховувати дифузію магнітного потоку через сталь. У порівнянні з типовими характеристиками у звичайному режимі, як показано на фіг.1ЗА, 138, 13С і 130, режим роботи, що відповідає високоефективному режиму, демонструє збільшене більш ніж на 400 95 час життя. 00110) Типовий графік сліду лінійно інтегрованої щільності показаний на фіг.1888 з його інвертованим за Абелем доповненням, профілі щільності - на фіг.18С. У порівнянні зі звичайним режимом ЕКС, як показано на фіг.13А, 138, 13С і 130, плазма є більш статичною протягом усього імпульсу, що свідчить про дуже стійку роботу. Пікова щільність також трохи нижча при пострілах високоефективного режиму - це наслідок більш високої загальної температури плазми (аж до 2 разів), як показано на фіг.180.
І00111)| Для відповідного розряду, проілюстрованого на фіг.18А, 188, 18С і 180, часи утримання енергії, частинок і потоку становлять 0,5 мс, 1 мс і 1 мс, відповідно. У момент початку відліку 1 мс при входженні в розряд, накопичена енергія плазми становить 2 кДж, у той час як втрати становлять приблизно 4 МВт, що робить цей цільовий набір параметрів досить підходящим для підтримки нейтральних пучків.
І00112| Фіг.19 підсумовує всі переваги високоефективного режиму у вигляді недавно встановленого експериментального масштабування утримання потоку високоефективного режиму. Як можна бачити на фіг.19, на основі вимірювань, проведених до і після 1-0,5 мс, тобто ї-0,5 мс и 120,5 мс, утримання потока (і аналогічним чином утримання частинок і утримання енергії) масштабується приблизно з квадратом температури електронів (Те) для заданого радіуса сепаратриси (г«). Це сильне масштабування з позитивним ступенем Те (а не з негативним ступенем) повністю протилежне тому, яке проявляється звичайними токамаками, де утримання, як правило, зворотньо пропорційно до деякого ступеня температури електронів.
Прояв цього масштабування є прямим наслідком стану високоефективного режиму і великої орбіти (тобто орбіт на масштабі топології ЕС і/або щонайменше характерному масштабі довжини градієнта магнітного поля). По суті, це нове масштабування істотно сприяє високим робочим температурам і забезпечує відносно невеликі за розміром реактори. 00113) Завдяки наявності переваг високоефективного режиму досяжна підтримка ЕКС або сталий стан, збуджуваний нейтральними пучками, що означає, що глобальні параметри плазми, такі як теплова енергія плазми, загальні кількості частинок, радіус і довжина плазми, а також магнітний потік є підтримуваними на прийнятних рівнях без суттєвого спаду. Для порівняння фіг.20 показує дані на графіку А, отримані в результаті розряду в типовому високоефективному режимі в системі 10 ЕКС як функція часу, а на графіку В - для спроектованого розряду типового високоефективного режиму в системі 10 РКС як функція часу, де РКС 450 підтримується без спаду протягом тривалості імпульсу нейтральних пучків. Для графіка А нейтральні пучки із загальною потужністю в діапазоні приблизно 2,5-2,9 МВт були інжектовані в ЕКС 450 для тривалості імпульсів активних пучків у приблизно б мс. Діамагнітний час життя плазми, зображений на графіку А, становив приблизно 5,2 мс. Більш пізні дані показують, що діамагнітний час життя плазми приблизно 7,2 мс досяжний із тривалістю імпульсів активних пучків приблизно 7 ме. (00114) Як відзначалося вище у зв'язку з фіг.16А, 168, 16С і 160, кореляція між довжиною бо імпульсів пучків і часом життя ЕКС вне є досконалою, оскільки захоплення пучків стає неефективним нижче певного розміру плазми, тобто в міру того, як ЕКС 450 стискується у фізичному розмірі, не всі інжектовані пучки перехоплюються і захоплюються. Скорочення або спад РКС відбувається головним чином через той факт, що чисті втрати енергії (-4 МВт приблизно на півшляху через розряд) із плазми ЕКС під час розряду дещо перевищують загальну потужність, що подається в РКС через нейтральні пучки (-2,5 МВт) для конкретного експериментального запуску. Як відзначено відносно фіг. ЗВ, похила інжекція пучків з гармат 600 нейтральних пучків до середньої площини поліпшує зв'язок пучків із плазмою, навіть коли плазма РКС стискується або іншим способом аксіально звужується під час періоду інжекції. Крім того, належне підживлення таблетками буде підтримувати необхідну щільність плазми.
ІЇ00115| Графік В є результатом моделювань, виконаних з використанням тривалістю імпульсів активних пучків приблизно б мс і загальною потужності пучків з гармат 600 нейтральних пучків ледве більш приблизно 10 МВт, при цьому нейтральні пучки повинні інжектувати нейтрали Н (або 0) з енергією частинок приблизно 15 кКЕв. Еквівалентний струм, що інжектується кожним з пучків, становить приблизно 110 А. Для графіка В кут інжекції пучків до осі пристрою становив приблизно 2027, радіус мішені - 0,19 м. Кут інжекції може бути змінений у межах 15 -252. Пучки повинні інжектуватися в паралельному напрямку азимутально. Чиста бічна сила, а також чиста осьова сила від інжекції імпульсів нейтральних пучків повинні бути мінімізовані. Як і у випадку графіка А, швидкі (Н) нейтрали інжектуються з інжекторів 600 нейтральних пучків з моменту, коли північна і південна формувальні ЕКС зливаються в камері 100 утримання в одну ЕКС 450. 00116) Моделювання, при яких основа для графіка В використовує багатомірні холловські
МГД-розв'язувачі для фонової плазми і рівноваги, повністю кінетичні розв'язувачі на основі методу Монте-Карло для енергетичних компонентів пучків і всіх процесів розсіювання, а також множину зв'язаних рівнянь переносу для всіх видів плазми для моделювання процесів інтерактивних втрат. Компоненти переносу емпірично відкалібровані і ретельно порівнюються з експериментальною базою даних. 00117) Як показано на графіку В, діамагнітний час життя сталого стану ЕКС 450 буде тривалістю імпульсу пучків. Однак важливо відзначити, що ключовий кореляційний графік В показує, що коли пучки виключені, плазма або ЕС починає спадати в цей час, але не раніше.
Зо Спад буде аналогічним тому, що спостерігається в розрядах, які не асистуються пучками - імовірно, на порядок 1 мс після часу вимикання пучків - і просто є відбиттям характерного часу загасання плазми, викликаного процесами власних втрат.
І00118) Звертаючись до фіг.218, 21С, 210 і 21Е, відзначаємо, що результати експериментів, проілюстровані на цих кресленнях, показують підтримку ЕС або сталий стан, що збуджується від похилих нейтральних пучків, тобто, глобальні параметри плазми, такі, як радіус плазми, щільність плазми, температура плазми, а також магнітний потік, підтримуються на постійних рівнях без спаду в кореляції із тривалістю імпульсів нейтральних пучків(НП). Наприклад, такі параметри плазми підтримуються, по суті, постійними протягом -5- мс. Такі робочі характеристики плазми, включаючи ознаку підтримки, мають сильну кореляцію із тривалістю імпульсів НП, при цьому діамагнетизм зберігається навіть протягом декількох мілісекунд після закінчення НП завдяки швидким іонам, що накопичуються. Як зображено, робочі характеристики плазми, обмежуються лише тими обмеженнями за тривалістю імпульсів, що виникають через кінцеві акумульовані енергії в зв'язаних із цим джерелах живлення багатьох критичних систем, таких, як інжектори НП, а також в інших компонентах систем.
Настроювані енергії пучків, одержувані з нейтральних пучків (00119) Як відзначалося вище у зв'язку з фіг. ЗА, ЗВ, ЗС, 30, ЗЕ і 8, у системі 10 ЕКС розгортають нейтральні пучки 600 атомів, щоб забезпечити нагрівання і збудження струму, а також розвити тиск швидких частинок. Навколо центральної камери 100 утримання розташовані окремі лінії пучків, що містять системи 600 інжекції нейтральних пучків атомів, і, як показано на фіг. ЗС, ЗО і ЗЕ - переважно нахилені для інжекції нейтральних частинок до середньої площини камери 100 утримання. 00120) Щоб додатково поліпшити підтримку ЕКС і продемонструвати розгін РКС до високих температур плазми і підвищених енергій системи, пропонована система ЕКС 10 включає у себе систему 600 інжекторів нейтральних пучків (НП), що володіє підвищеною потужністю і збільшеною тривалістю імпульсів наприклад, можливо - лише з метою підведення потужності близько 20-- МВт із тривалістю імпульсів аж до 30 мс. Система 600 ІНП включає у себе множину інжекторів 615 на основі позитивних іонів (див. ФігГ.ЗО і ЗЕ), що володіють універсальною модульною конструкцією з піднабором ІНП 615, наприклад, із чотирма (4) з восьми (8) ІНП 615, що володіють здатністю настроювати енергію пучка під час пострілу від більш низької бо початкової енергії пучка при пострілі до підвищеної енергії пучка, наприклад, від приблизно 15
КЕв до приблизно 40 кЕв при постійному струмі пучка. Ця здатність ІНП 615 бажана для того, щоб досягти більш ефективного розгону і нагнітання, що випливає звідси, тиску активної зони 450 плазми. Зокрема, ця здатність дозволяє одержати досить бажане підвищення робочих характеристик на піковому робочому рівні енергії в порівнянні з низьким рівнем енергії: наприклад, (ї) коефіцієнт більш високої потужності нагрівання доходить до 2-х; (ії) зниження втрат через обмін зарядами близько до 5-тикратного; і (ії) ріст теплопродуктивності аж до дворазового. Крім того, енергія пучка, що безперервно змінюється, вироблена ІНП 615, забезпечує оптимальне узгодження орбітальних параметрів інжектованих, а потім захоплюваних швидких іонів стосовно миттєвих профілів значень магнітного тиску під час процесу розгону. І, нарешті, високі швидкості зміни, що дозволяють досягти тривалості розгону, що становить 0,1-10 мс, поряд зі швидкою (порядку 1 мс або менше) настроюваністю енергії пучка, а потужність ІНП 615 забезпечує додаткові ефективні "рукоятки керування", тобто, керовані конструктивні елементи для додання плазмі форми і активного керування плазмою зі зворотним зв'язком за допомогою модуляції енергії пучка і потужності.
І00121| Для забезпечення нагрівання і нагнітання тиску ЕКС 450 необхідна достатня потужність, як для підтримки, так і для розгону до високотемпературних плазм і підвищених енергій системи. У припущенні досить низьких швидкостей втрат, швидкість розгону є функцією головним чином того, наскільки більшу потужність можна поглинути в активній зоні 450 ЕКС за допомогою ІНП 615 у будь-який заданий момент часу. Отже, завжди бажана підвищена потужність основного нейтрального пучка.
І00122| Більше того, ефективна швидкість нагрівання завдяки ІНП 615 є результатом складної взаємодії між характеристиками пучка, що інжектується, і наступними стійкими миттєвими профілями температур всіх типів частинок, щільностей електронів і іонів, концентрації нейтральних частинок, а також магнітного поля, що проходить через активну зону 450 ЕКС. З них, профілі магнітного поля навмисно змінюють у субмілісекундних часових масштабах за допомогою системи керування під час розгону, тоді як зв'язані з кінетичним тиском профілі еволюціонують за рахунок внутрішніх змін, що є результатом процесів самоорганізації і турбулентності в межах плазми, а також енергії, що поглинається процесом інжекції. Настроюваність пучків забезпечує засіб найбільш оптимальної адаптації до цих умов,
Зо що змінюються.
І00123| Наприклад, поперечний переріз обміну зарядами, тобто, імовірність захоплення електрона швидким іоном з утворенням нейтрального атома, сильно залежить від енергії пучка.
Для діапазону 15-40 кЕв, швидкість обміну основними зарядами різко зменшується як функція енергії пучка. Отже, при будь-якому заданому рівні поля, утримання енергії в плазмі виявляється найвищим, коли інжекція частинок при найбільшій енергії сумісна з таким рівнем поля (серед іншого, це вимагає, щоб енергія частинок, що інжектуються, приводила до знаходження радіуса орбіти захоплюваного іона в межах внутрішньої стінки системи для утримання). (00124) Ще один приклад впливів профілів на загальну теплопродуктивність має відношення до ситуації поглинання потужності. Більш висока енергія пучка в типових випадках буде приводити до більшого поглинання енергії на периферії РКС у порівнянні з активною зоною.
Наростання магнітного поля, супроводжуване підтримкою тієї ж енергії пучка в ньому, приведе до більш стиснених орбіт захоплюваних іонів і відповідно до більшого зв'язку по потужності із плазмою активної зони ЕКС. Тоді ці факти мають також сильний вплив на утримання енергії; наприклад, енергію, що поглинається на периферії, набагато легше транспортувати із системи уздовж структури незамкнутих силових ліній, тоді як енергія, що поглинається в активній зоні, втрачається порівняно повільніше завдяки меншим часам перетинання поля. Таким чином, бажана тісна координація розгону магнітного поля і належних збільшень енергії пучків. 00125) Система 600 пучків призначена для швидкої лінійної зміни напруги в діапазоні 0,1 10 мс. Це забезпечує потенціал для збільшення температур іонів і електронів з коефіцієнтами 2 і 10, відповідно, і здійснення цього в часових масштабах, менших, ніж типові часи наростання макроскопічних нестійкостей. Отже, відбувається фундаментальне збільшення стійкості плазми, як і експлуатаційної надійності і відтворюваності. (00126) Різні часи наростання напруги, що становлять від 0,05 до 1 мс, забезпечують часи досить швидкого відгуку, так що пучки можна використати як частину системи активного зворотного зв'язку. Таким чином, для керування макро- і мікростійкістю можна використати модуляцію пучків. Наприклад, проводячи короткочасний зсув радіального профілю поглинання потужності за рахунок зміни енергії пучків (і тим самим - зсув моделі радіального поглинання енергії), можна вплинути на градієнти тиску, які можуть послужити противагою підмножині бо нестійких режимів плазми. Система 10 ЕКС, показана на фіг.3О і ЗЕ, використає цю здатність поряд зі швидким магнітним зворотним зв'язком для керування внутрішніми перекиданнями, швидкостями обертання, розвитком дрейфових хвиль і інші сценарії експлуатації.
І00127| Фіг.25 ілюструє зображення ІНП 615 пропонованої системи ЕКС 10. ІНП 615 показаний у можливому варіанті здійснення, що включає у себе: збудник 650 дуги; плазмовідділювач 651; іонно-оптичну систему 652, що містить угруповання тріодів або тетродів решіток, що виділяють і прискорюють; напрямну підвіску 653; нейтралізатор 654, що містить дугові випарники 655, наприклад, такі, як дугові випарники Ті, кріонасос 656, що має поверхневі структури, наприклад, такі, як ребристі поверхневі структури, виконані для інтенсифікованої циркуляції кріогенної рідини, і відхильний магніт для видалення не нейтралізованих іонів; і колімуючу апертуру 658, у яку укладений калориметр, що вставляється, 659 для визначення характеристик, діагностики і повторного калібрування пульсуючих пучків.
І00128| Говорячи конкретно і звертаючись до фіг.2б6, відзначаємо, що, як показане тут виконання настроюваної системи пучків переважно основане на іоннооптичній системі 660 тріодного типу (іонно-оптичній системі (10С)). Задум полягає в алгоритмі прискорення- уповільнення. Як зображено на фіг.26, на першій сітці СТ установлена напруга М1, тоді як на другій сітці С2 установлена напруга М2, а на заключній сітці СЗ3 установлена напруга М3.
Виведені іони спочатку прискорюють до енергії Е1-ех(М1-М2) в процесі перетинання проміжка між С1 і С2 («е» тут означає електричний заряд іона). Потім їх сповільнюють в проміжках С2 і
СЗ таким чином, що Е2-Еї-ех(М2-М3). Напругу в типових випадках регулюють так, що
М15М25М3. На основі належних окремих джерел живлення ДЖІ, ДЖ2, ДЖЗ напругам сіток можна регульовано надавати збільшення протягом імпульсу, щоб змінити вихід 662 іонів, що випускаються. Наприклад, щоб запустити імпульс пучка атомів водню, можна регулювати робочі напруги, досягаючи М1-15 кВ, М2--25 кВ і М3-0 В. Тоді іони первинного пучка будуть прискорюватися спочатку до 40 кЕв, а потім виходять із ОС із енергією ої 15 кКЕв. Пізніше в імпульсі можна перемикати джерела живлення, забезпечуючи М1-40 кВ, М2--1 кВ, М3-0 В. Тоді вповільнення пучків у другому проміжку буде практично відсутнє, даючи вихід енергії пучків приблизно 40 кКЕв. Керування кожним із джерел живлення здійснюють окремо, і це забезпечує належну модуляцію напруг. Іони первинного пучка витягаються з різноманіття іонів стандартного дугового або радіочастотного плазмового джерела. Після випускання з ІС 660
Зо пучки 662 іонів проходять нейтралізатор 664, де швидкі іони перетворються в нейтральні іони за допомогою обміну зарядами з електронами холодного нейтрального газу, що присутній у нейтралізаторі 664. Належна циркуляція кріогенної рідини запобігає витіканню нейтрального газу з розташованого нижче за течією від отвору нейтралізатора 664. На торці нейтралізатора також є належний поворотний магніт 666, що забезпечує відвід не нейтралізованих швидких іонів 663, і зв'язаний з ним поглинач 668 іонів, призначений для поглинання швидких іонів і їх енергії. Пучок атомів, що випускається, 670 потім пропускають через підходящу апертуру 672, щоб зменшити розбіжність пучка і забезпечити добре колімований потік нейтральних атомів у напрямку до активної зони реактора. 00129) В альтернативному варіанті ІОС виконана на основі тетродної конструкції. У цьому випадку ІОС складається із чотирьох сіток, які мають однаковий основний блок уповільнення, як пояснювалося для випадку тріодної конструкції. Фахівці в даній галузі техніки легко розпізнають аналогію між компонентами системи і принципами роботи. Введення четвертої сітки забезпечує можливості точного настроювання і загальний підвищений експлуатаційний універсалізм. 00130) Варіанти здійснення, представлені тут, були описані в попередній заявці на патент
США Мо 62/414574, що включена в даний документ за посиланням.
Стабілізація плазми і керування її осьовим положенням
І00131| Звичайні рішення проблем нестійкостей ЕКС у типових випадках забезпечують стійкість в осьовому напрямку за рахунок нестійкості в радіальному напрямку або стійкості в радіальному напрямку за рахунок осьової нестійкості, але не стійкості в обох напрямках одночасно. У першому наближенні рівновага, при якій положення плазми поперечне або радіально стійке, має бажану властивість, будучи вісесиметричним, за рахунок осьової нестійкості. Через вищевикладене представлені тут варіанти здійснення спрямовані на створення систем і способів, які сприяють стійкості плазми ЕКС, як у радіальному, так і в осьовому напрямку, а також керування осьовим положенням плазми ЕКС уздовж осі симетрії камери утримання плазми РКС незалежно від властивостей осьової стійкості рівноваги плазми
ЕКС. Разом з тим, передбачається активне керування нестійкістю осьового положення за допомогою набору зовнішніх вісесиметричних котушок, які управляють осьовим положенням плазми ЕКС. Пропоновані системи і способи забезпечують здійснюване зі зворотним зв'язком керування осьовим положенням плазми ЕКС незалежно від властивостей стійкості рівноваги 60 плазми за рахунок впливу на напруги, що прикладають до набору зовнішніх котушок,
концентричних із плазмою, і використання методу нелінійного керування.
І00132| Представлені тут варіанти здійснення передбачають використання аксіально нестійких рівноваг ЕКС, щоб добитися радіальної стійкості, стабілізуючи або усуваючи при цьому осьову нестійкість. Таким чином, можна одержати стійкість, як в осьовому, так і у радіальному напрямку. Для чергування зовнішнього або рівноважного магнітного поля розроблена методологія керування, що дозволяє зробити плазму ЕКС радіально або поперечно стійкою за рахунок додання осьової нестійкості, а потім впливати на струм котушки радіального поля, щоб невідкладно повернути положення плазми ЕКС до середньої площини, мінімізуючи при цьому перерегулювання і/або коливання біля середньої площини камери утримання.
Перевага цього рішення полягає в тім, що воно знижує складність виконавчих механізмів, необхідних для керування. У порівнянні зі звичайними рішеннями з декількома ступенями вільності методологія представленого тут варіанта здійснення знижує складність, внесену в завдання керування уздовж осі обертання плазми ЕКС, що має один ступінь вільності. 00133) Комбінація форм коливань у струмах котушок, поповнення і потужності нейтрального пучка, що приводить до аксіально нестійкої плазми, визначає сценарій керування плазмою, що встановлює плазму в аксіально нестійку ситуацію. Сценарій може бути попередньо запрограмований з використанням знань рівня техніки про етапи моделювання або експерименти або управлятися зі зворотним зв'язком для підтримки рівноваги, що є аксіально нестійким. Положенням плазми варто керувати під час розрядів незалежно від властивостей стійкості рівноваги, наприклад, схема керування повинна працювати або для аксіально стійкої, або для аксіально нестійкої плазми, аж до межі. Сама аксіально нестійка плазма, якою можна керувати, має час росту, порівнянний зі скін-часом ємності. 00134) Звернемося тепер до систем і способів, які полегшують стабілізацію плазми ЕКС як у радіальному, так і в осьовому напрямках, і керування осьовим положенням з ЕКС уздовж осі симетрії камери утримання плазми ЕКС. На фіг. 27 показана спрощена схема для ілюстрації можливого варіанта здійснення механізму 510 керування осьовим положенням. Обертова плазма 520 ЕКС, показана в межах камери 100 утримання, має струм 522 плазми і напрямок 524 осьового зсуву. Рівноважне поле (не показане) створюється в межах камери 100 компонентами симетричних струмів, такими як, наприклад, котушки 412 квазіпостійного струму
Зо (див. фіг. 2, ЗА, ЗО і ЗЕ). Рівноважне поле не створює рівнодіючої сили в напрямку 524 осьового зсуву, але може бути настроєне на створення або поперечно/радіально, або аксіально стійкої плазми. Для цілей варіанта здійснення, представленого тут, рівноважне поле настроєне на створення поперечно/радіально стійкої плазми 520 ЕКС. Як відзначалося вище, це приведе до осьової нестійкості і, таким чином, осьового зсуву плазми 520 ЕКС у напрямку 524 осьового зсуву. Оскільки плазма 520 РКС переміщається аксіально, вона індукує струми 514 і 516, які є антисиметричними, тобто в протилежних напрямках в стінках камери 100 утримання на кожній стороні середньої площини камери 100 утримання. Плазма 520 ЕКС буде індукувати ці типи складових струму як у ємності, так і в зовнішніх котушках. Ці антисиметричні складові 514 і 516 струмів створюють радіальне поле, що взаємодіє з тороїдальним струмом 522 плазми, створюючи силу, що протидіє переміщенню плазми 520 ЕКС, і результатом цієї сили є те, що вона сповільнює осьові зміщення плазми. Через опір камери 100 утримання, відбувається поступовий витік цих струмів 514 і 516 згодом. (00135) Котушки 530 і 531 радіального поля, розташовані навколо камери 100 утримання на кожній стороні середньої площини, забезпечують додаткові складові радіального поля, які обумовлені струмами 532 і 534, індукованими в протилежних напрямках у котушках 530 і 531.
Котушки 530 і 531 радіального поля можуть містити набір вісесиметричних котушок, які можуть бути розміщені усередині або зовні ємності 100 для утримання. Котушки 530 і 531 радіального поля, як показано, розташовані зовні ємності 100 для утримання, аналогічно котушкам 412 (див. фіг. 2, ЗА, 30 і ЗЕ) квазіпостійного струму. Кожна з котушок 530 і 531 або наборів котушок може нести інший струм, ніж котушки на протилежній стороні середньої площини, але струми є антисиметричними щодо середньої площини ємності 100 для утримання і створюють структуру магнітного поля з В-20, В-0 уздовж середньої площини. Котушки 530 і 531 радіального поля створюють додаткову складову радіального поля, що взаємодіє з тороїдальним струмом 522 плазми, створюючи осьову силу. Осьова сила, у свою чергу, переміщає плазму назад до середньої площини камери 100 утримання. (00136) Механізм 510 керування включає у себе систему керування, виконану з можливістю впливу на струм котушок радіального поля, щоб оперативно повертати положення плазми до середньої площини, мінімізуючи при цьому перерегулювання і/або коливання біля середньої площини камери утримання. Система керування включає у себе процесор, функціонально бо зв'язаний з котушками 530 ії 531 радіального поля, котушками 412 квазіпостійного струму, їх відповідними джерелами живлення і іншими компонентами, такими, як, наприклад, магнітні датчики, що надають вимірювання положення плазми, швидкості плазми і струму активних котушок. Процесор може бути виконаний із забезпеченням обчислень і аналізів, описаних у даній заявці, ії може включати в себе або бути з'єднаний з можливістю зв'язку з одним або більше запам'ятовувальними пристроями, включаючи нечасовий машиночитаний носій. Він може включати в себе систему на основі процесора або мікропроцесора, включаючи системи, що використовують мікроконтролери, комп'ютери зі скороченим набором команд (КССНК), спеціалізовані інтегральні схеми (ІСПЗ), логічні схеми і будь-яку іншу схему або процесор, здатний виконувати функції, описані тут. Вищенаведені приклади є лише ілюстративними і, отже, не призначені для обмеження яким-небудь чином визначення і/або значення терміна "процесор" або "комп'ютер".
І00137| Функції процесора можуть бути реалізовані з використанням програмних процедур, апаратних компонентів або їх комбінацій. Апаратні компоненти можуть бути реалізовані з використанням різних технологій, включаючи, наприклад, інтегральні схеми або окремі електронні компоненти. Процесорний блок, як правило, включає у себе зчитуваний/записуваний пристрій зберігання даних і, як правило, також включає у себе апаратне і/або програмне забезпечення для запису і/або зчитування пристрою зберігання даних. (00138) Процесор може включати в себе обчислювальний пристрій, пристрій введення, блок відображення і інтерфейс, наприклад, для доступу до мережі Іпіегпеї. Комп'ютер або процесор може включати в себе мікропроцесор. Мікропроцесор може бути підключений до шини зв'язку.
Комп'ютер або процесор також може включати в себе запам'ятовувальний пристрій.
Запам'ятовувальний пристрій може включати в себе оперативний запам'ятовувальний пристрій (ОЗП) і постійний запам'ятовувальний пристрій (ПЗП). Комп'ютер або процесор також може включати в себе пристрій зберігання даних, що може бути жорстким диском або знімним носієм, таким, як дисковід гнучких дисків, оптичний дисковід і т.п. Пристрій зберігання також може бути іншим аналогічним засобом для завантаження комп'ютерних програм або інших команд у комп'ютер або процесор. 00139) Процесор виконує набір команд, які зберігаються в одному або більше елементах зберігання, для обробки вхідних даних. Елементи зберігання також можуть зберігати дані або
Зо іншу інформацію за бажанням або за необхідністю. Елемент зберігання може бути виконаний у вигляді
Джерела інформації: або фізичного елемента пам'яті в межах обчислювальної машини. (00140) Завдання керування положенням аксіально стійкої або нестійкої конфігурації ЕКС з використанням приводів котушок радіального поля вирішені з використанням гілки теорії нелінійного керування, відомої як керування з ковзним режимом. Лінійна функція станів системи (поверхня ковзання) виступає в ролі сигналу помилки з необхідним асимптотично стійким (ковзним) поводженням. Ковзна поверхня розроблена з використанням теорії Ляпунова для прояву асимптотичної стійкості в широкому діапазоні динамічних параметрів ЕКС. Пропонована схема керування потім може бути використана як для аксіально стійкої, так і нестійкої плазми без необхідності перенастроювання параметрів, використовуваних на поверхні ковзання. Ця властивість є переважною, оскільки, як згадувалося раніше, рівновазі, можливо, прийдеться здійснювати перехід між аксіально стійкою і нестійкою рівновагою на різних фазах розряду ЕНОС. 001411) Конфігурація схеми 500 керування показана на фіг.28. Фільтр нижніх частот обмежує частоти перемикання в межах необхідної ширини смуги керування. Передбачається наявність цифрового контуру керування, що вимагає дискретизації і передачі сигналу з однією затримкою дискретизації. Сигнал помилки (поверхня ковзання) являє собою лінійну комбінацію струму котушок, положення плазми і швидкості плазми. Положення і швидкість плазми беруться із зовнішніх магнітних вимірювань. Струми в системах активних котушок можуть бути вимірювані стандартними способами.
ІЇ00142| Струми котушок і положення плазми необхідні для здійснення керування положенням. Швидкість плазми потрібна для поліпшення ефективності, але вона не є обов'язковою. Нелінійна функція цього сигналу помилки (закон керування реле) генерує дискретні рівні напруги для кожної пари джерел живлення, підключених до симетричних котушок середньої площини. Симетричні котушки середньої площини живляться напругою реле однакової інтенсивності, але протилежного знака. Це створює складову радіального поля для повернення положення плазми до середньої площини. (00143) Щоб продемонструвати здійсненність схеми керування, для моделювання динаміки плазми використовується модель твердої плазми. Модель використовує геометрію магніту.
Розподіл струму плазми відповідає аксіально нестійким рівновагам із часом росту 2 мс, коли бо розглядаються тільки плазма і ємність. Передбачається, що джерела живлення працюють із дискретними рівнями напруги, звичайно - із кроком 800 В.
І00144| На фіг.29 показані декілька етапів моделювання керування плазмою, які виділяють відношення між напругами, що прикладаються до котушок, і часом установлення положення плазми, а також необхідним піковим струмом котушок і швидкостями лінійної зміни, щоб повернути до середньої площини плазму, яка була зміщена в осьовому напрямку на 20 см. Ці приклади моделювання керування осьовим положенням з ковзним режимом виконуються при 0,3 Тл із використанням чотирьох пар зовнішніх обрізних котушок. Показано чотири випадки, що відповідають джерелам живлення з дискретними рівнями напруги із кроком 200 В (суцільний квадрат), 400 В (суцільне коло), 800 В (суцільний трикутник) і 1600 В (порожній квадрат). Для всіх чотирьох випадків ширина смуги керування становить 16 кГц, а частота дискретизації - 32 кГц. Показане положення плазми (верхній графік), струм у найбільш зовнішній парі котушок (середній) і швидкість лінійної зміни струму котушок (нижній). Зміщенню плазми дозволено рости нестійко, поки воно не досягне 20 см. На цьому етапі застосовується керування зі зворотним зв'язком. (00145) Результати моделювання показують, що: 1. Щоб повернути плазму до середньої площини протягом 5 мс (сліди суцільних квадратів), досить швидкості розгону котушки в 0,5 МА/с із вимогою джерела живлення в 200 В; 2. Щоб повернути плазму до середньої площини протягом 2,3 мс (сліди суцільних кіл), досить швидкості розгону котушки в 1 МА/с із вимогою джерела живлення в 400 В; 3. Щоб повернути плазму до середньої площини протягом 1,3 мс (сліди суцільних трикутників), досить швидкості розгону котушки в 2 МА/с із вимогою джерела живлення в 800 В; 4. Щоб повернути плазму до середньої площини протягом 1,0 мс (сліди порожніх квадратів), досить швидкості розгону котушки в 4 МА/с із вимогою джерела живлення в 1600 В. 00146) Пікові струми для всіх обрізних котушок для третього випадку, розглянутого вище (випадок швидкості розгону в 2 МА/с), також показані на фіг.30 залежно від положення обрізної котушки. Приклади моделювання керування осьовим положенням з ковзним режимом виконуються при 0,3 Тл із використанням чотирьох пар зовнішніх обрізних котушок з використанням джерела живлення із трьома рівнями ((її800 В, 0, -800 В), ширини смуги керування 16 кГц і частоти дискретизації в 32 кГц. Щоб повернути плазму до середньої площини
Зо протягом 1,3 мс, потрібна швидкість розгону котушки в 2 МА/с. Піковий струм, необхідний у всій парі котушок, становить менше 1,5 кА. Фактична необхідна частота перемикання (приблизно 2 кГу) значно нижче ширини смуги системи керування.
І00147| Система керування також може бути реалізована на цільовій поверхні, що є функцією тільки струму котушок і швидкості плазми, без положення плазми. У цьому випадку контур керування осьовим положенням забезпечує тільки стабілізацію осьової динаміки, але не керування. Це означає, що плазма перебуває в метастабільній ситуації і може повільно дрейфувати уздовж своєї осі. Потім керування положенням забезпечується з використанням додаткового контуру зворотного зв'язку, що управляє проміжками плазми між сепаратрисою плазми і ємністю, а отже - виконує одночасно виконує керування формою і положенням плазми.
І(00148| Ще одним пристроєм утримання плазми, у якому використовуються аналогічні системи керування, є токамак. Для підтримки утримання плазми струм плазми в токамаку повинен підтримуватися між нижньою і верхньою межами, які приблизно пропорційні щільності плазми і тороїдальному полю відповідно. Для роботи при високій щільності плазми струм плазми повинен бути збільшений. У той же час, полоїдальне поле повинне підтримуватися як можна слабкіше, щоб коефіцієнт безпеки 4 був вище 4-2. Це досягається за рахунок подовження плазми уздовж напрямку осі машини, що дозволяє налагоджувати великий струм плазми (а отже, забезпечувати високу щільність плазми) без збільшення граничного магнітного поля більше його меж безпеки. Ці подовжені плазми нестійкі уздовж напрямку осі машини (відомого на жаргоні токамаків як вертикальний напрямок), а також вимагають механізмів стабілізації плазми. Керування вертикальним положенням плазми в токамаках також відновлюється з використанням набору котушок радіального поля, тому воно сильно нагадує проблему керування положенням ЕКС. Однак причини, що вимагають стійкості в токамаку і
ЕКС, різні. У плазмі токамака вертикальна нестійкість - це штраф, який варто заплатити, щоб працювати при великому струмі плазми, для чого потрібне подовження плазми для роботи із сильним тороїдальним полем. У випадку ЕКС нестійкість плазми - це штраф, який варто заплатити, щоб одержати поперечну стійкість. Токамаки мають тороїдальне поле, що робить конфігурацію стійкою, тому їм не потрібна поперечна стійкість. 001491) Відповідно до варіанта здійснення даного винаходу спосіб генерування і підтримки магнітного поля з конфігурацією з оберненим полем (ЕКС) містить формування ЕКС навколо бо плазми в камері утримання і інжекцію множини нейтральних пучків у плазму ЕКС з настроюванням при цьому енергії пучків зі згаданої множини нейтральних пучків між першою енергією пучка і другою енергією пучка, причому друга енергія пучка відрізняється від першої енергії пучка.
І00150)| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу друга енергія пучка більша, ніж перша енергія пучка.
І00151) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу згадана множина нейтральних пучків перемикають між першою і другою енергіями пучків протягом тривалості пострілу при інжекції. 00152) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу перша і друга енергії пучка перебувають у діапазоні приблизно від 15 до 40 кЕв. 00153) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить керування енергіями пучків зі згаданої множини нейтральних пучків за допомогою сигналу зворотного зв'язку, прийнятого із системи керування плазмою з активним зворотним зв'язком. 00154) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить керування енергіями пучків зі згаданої множини нейтральних пучків за допомогою сигналу зворотного зв'язку, прийнятого із системи керування плазмою з активним зворотним зв'язком.
ІЇ00155| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу керування енергіями пучків зі згаданої множини нейтральних пучків включає у себе регулювання енергій пучків зі згаданої множини нейтральних пучків з метою регулювання радіального профілю поглинання потужності пучка для регулювання значення градієнта тиску. 00156) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково включає у себе підтримку ЕКС при постійному значенні або біля нього без спаду і підвищення температури плазми до значення, що перевищує приблизно 1,0 кЕв, шляхом інжекції пучків швидких нейтральних атомів з інжекторів нейтральних пучків у плазму РКС під кутом до середньої січної площини камери утримання.
І00157| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу підвищення температури плазми включає у себе підвищення температури від приблизно 1,0 кЕв до
Зо приблизно 3,0 кЕв.
І00158| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу підвищення температури плазми включає у себе підвищення температури від приблизно 1,0 кЕв до приблизно 3,0 кЕв. 00159) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування магнітного поля в межах камери утримання за допомогою котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо камери утримання, і дзеркального магнітного поля в межах протилежних торців камери утримання за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо протилежних кінців торців утримання. 00160) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування магнітного поля в межах камери утримання за допомогою котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо камери утримання, і дзеркального магнітного поля в межах протилежних кінців камери утримання за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо протилежних торців камери утримання. (00161) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу формування ЕКС включає у себе формування РКС у протилежних першій і другій формувальних секціях, зв'язаних з камерою утримання, і прискорення формувальної ЕКС з першої і другої формувальних секцій до середньої січної площини камери утримання, де обидві формувальні
ЕКС зливаються з утворенням ЕКС. (00162) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу формування ЕКС включає у себе одне з формування формувальної РКС при прискоренні формувальної ЕКС до середньої січної площини камери утримання і формування формувальної ЕКС з наступним прискоренням формувальної ЕКС до середньої січної площини камери утримання.
І00163| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу прискорення формувальної ЕКС з першої і другої формувальних секцій до середньої січної площини камери утримання включає у себе пропускання формувальної ЕКС з першої і другої формувальних секцій через перший і другий внутрішні дивертори, зв'язані із протилежними торцями камери утримання, що перебувають між камерою утримання і першою і другою формувальними бо секціями.
І00164| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу пропускання формувальної РКС з першої і другої формувальних секцій через перший і другий внутрішні дивертори включає у себе деактивацію першого і другого внутрішніх диверторів, коли формувальна ЕКС з першої і другої формувальних секцій проходить через перший і другий внутрішні дивертори. 00165) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить напрямок поверхонь магнітного потоку ЕКС у перший і другий внутрішні дивертори. 00166) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить спрямовування поверхонь магнітного потоку ЕКС у перший і другий зовнішні дивертори, зв'язані з торцями формувальних секцій.
І00167| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування магнітного поля в межах формувальних секцій і першого і другого зовнішніх диверторів за допомогою котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо формувальних секцій і диверторів. 00168) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування магнітного поля в межах формувальних секцій і першого і другого внутрішніх диверторів за допомогою котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо формувальних секцій і диверторів. 00169) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування дзеркального магнітного поля між першою і другою формувальними секціями і першим і другим зовнішніми диверторами за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму. 00170) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування магнітного поля дзеркальних пробок у межах звуження між першою і другою формувальними секціями і першим і другим зовнішніми диверторами за допомогою дзеркальних пробочних котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо звуження між формувальними секціями і диверторами. 00171) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування дзеркального магнітного поля між камерою утримання і першим і другим
Зо внутрішніми диверторами за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму і генерування магнітного поля, що звужується, між першою і другою формувальними секціями і першим і другим внутрішніми диверторами за допомогою низькопрофільних обтискних котушок постійного струму. 001721 Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування одного з магнітного дипольного поля і магнітного квадрупольного поля в межах камери за допомогою відхильних котушок, зв'язаних з камерою. 00173) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить кондиціонування внутрішніх поверхонь камери і внутрішніх поверхонь першої і другої формувальних секцій, причому перші і другі дивертори перебувають між камерою утримання і першою і другою формувальними секціями, і перший і другий зовнішні дивертори, зв'язані з першою і другою формувальними секціями за допомогою системи гетерування.
І00174| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система гетерування включає у себе одну із системи осадження титану і системи осадження літію. 00175) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить осьову інжекцію плазми в ЕКС з аксіально встановлених плазмових гармат. 00176) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить керування радіальним профілем електричного поля в граничному шарі ЕКС.
І00177| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу керування радіальним профілем електричного поля в граничному шарі ЕКС включає у себе прикладання розподілу електричного потенціалу до групи незамкнутих поверхонь потоку ЕКС за допомогою зміщувальних електродів. 00178) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить стабілізацію плазми ЕКС у радіальному напрямку, перпендикулярному поздовжній осі камери утримання, для вісесиметричного позиціювання плазми ЕКС навколо поздовжньої осі і в осьовому напрямку уздовж поздовжньої осі для вісесиметричного позиціювання плазми ЕКС щодо середньої площини камери утримання. 00179) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить генерування магнітного поля, що прикладається, у межах камери за допомогою котушок квазіпостійного струму, що простираються навколо камери. 60 00180) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить стабілізацію плазми ЕКС у радіальному напрямку, що включає у себе настроювання магнітного поля, що прикладається, для внесення радіальної стійкості і осьової нестійкості в плазму ЕКС. 00181) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу осьова стабілізація плазми РКС включає у себе створення першого і другого радіальних магнітних полів, при цьому перше і друге радіальні магнітні поля взаємодіють із ЕКС для осьового переміщення плазми
ЕВС з метою вісесиметричного позиціювання плазми ЕКС щодо середньої площини. 001821 Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу спосіб додатково містить інжекцію плазм компактних тороїдів (КТ) з першого і другого інжекторів КТ у плазму ЕКС під кутом до середньої площини камери утримання, при цьому перший і другий інжектори КТ діаметрально протилежні, перебуваючи з протилежних сторін від середньої площини камери утримання. 00183) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу запропонована система для генерування і підтримки магнітного поля з конфігурацією оберненого поля (ЕКС), що містить: камеру утримання; першу і другу діаметрально протилежні формувальні ЕКС секції, зв'язані з першим і другим діаметрально протилежними внутрішніми диверторами; перші і другі дивертори, зв'язані з першою і другою формувальними секціями; одну або більше з множини плазмових гармат, один або більше зміщувальних електродів і першу і другу дзеркальні пробки, при цьому згадана множина плазмових гармат включає у себе першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першими і другими диверторами, першою і другою формувальними секціями і камерою утримання, при цьому згаданий один або більше зміщувальних електродів розташовані в межах однієї або більше з камер утримання, першої і другої формувальних секцій і першого і другого зовнішніх диверторів, і при цьому перша і друга дзеркальні пробки розташовані між першою і другою формувальними секціями і першими і другими диверторами; систему гетерування, зв'язану з камерою утримання і першими і другими диверторами; множину інжекторів нейтральних пучків, зв'язаних з камерою утримання і нахилених до середньої площини камери утримання, при цьому один або більше зі згаданої множини інжекторів нейтральних пучків є настроюваними між першою енергією пучка і другою енергією пучка, при цьому друга енергія пучка відрізняється від першої енергії пучка; і магнітну
Зо систему, що містить множину котушок квазіпостійного струму, розташованих навколо камери утримання, першої і другої формувальних секцій і перших і других диверторів, і перший і другий набори дзеркальних котушок квазіпостійного струму, розташованих між першою і другою формувальними секціями і першими і другими диверторами.
І00184| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу друга енергія пучка більша, ніж перша енергія пучка.
І00185| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу множину нейтральних пучків виконано з можливістю перемикання між першою і другою енергіями пучка протягом тривалості пострілу при інжекції. (00186) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу перша і друга енергії пучка перебувають у діапазоні приблизно від 15 до 40 кЕв.
І00187| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу пропонована система додатково містить систему керування з активним зворотним зв'язком, виконану з можливістю керування енергіями пучків зі згаданої множини нейтральних пучків.
І00188| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система виконана з можливістю генерування РКС і підтримки ЕКС без спаду при інжекції нейтральних пучків у плазму і підвищення температури плазми приблизно від 1,0 кЕв до 3,0 кЕв.
І00189| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу перші і другі дивертори містять перший і другий внутрішні дивертори, укладені між першою і другою формувальними секціями і камерою утримання, і додатково містять перший і другий зовнішні дивертори, зв'язані з першою і другою формувальними секціями, при цьому перша і друга формувальні секції укладені між першим і другим внутрішніми диверторами і першим і другим зовнішніми диверторами.
І00190)| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система додатково містить першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першими і другими внутрішніми і зовнішніми диверторами, першою і другою формувальними секціями і камерою утримання. (00191) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система додатково містить дві або більше відхильні котушки, зв'язані з камерою утримання.
І00192| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу формувальна бо секція містить побудовані з модулів формувальні системи для генерування ЕКС і поступального переміщення її до середньої площини камери утримання.
І00193| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу зміщувальні електроди включать у себе один або більше з: одного або більше точкових електродів, розташованих у межах камери утримання, для контакту з незамкнутими силовими лініями; набору кільцевих електродів між камерою утримання і першою і другою формувальними секціями для зарядки далеких граничних шарів по азимутально симетричній схемі; множини електродів, концентрично укладених у стопу, розташованих у перших і других диверторах для зарядки декількох концентричних шарів потоку; і анодів плазмових гармат для перехоплення незамкнутого потоку. (00194) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система додатково містить систему керування, функціонально зв'язану з котушками квазіпостійного струму і першою і другою радіальними котушками магнітного поля, причому система керування включає у себе процесор, зв'язаний з нечасовою пам'яттю, що містить множину команд, які, будучи виконуваними процесором, змушують процесор настроювати магнітне поле, що генерується згаданою множиною котушок квазіпостійного струму і першою і другою котушками радіального поля, для стабілізації плазми ЕКС у радіальному напрямку, перпендикулярному поздовжній осі камери, для вісесиметричного позиціювання плазми РКС навколо поздовжньої осі і в осьовому напрямку уздовж поздовжньої осі для вісесиметричного позиціювання плазми ЕКС щодо середньої площини. (00195) Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система виконана з можливістю генерування ЕКС і підтримки ЕКС при постійному або майже постійному значенні без спаду, коли нейтральні пучки атомів інжектуються в ЕКС.
І00196| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу перше і друге радіальні магнітні поля антисиметричні щодо середньої площини.
І00197| Відповідно до додаткового варіанта здійснення даного винаходу система додатково містить перший і другий інжектори компактних тороїдів (КТ), зв'язані з камерою утримання під кутом до середньої площини камери утримання, при цьому перший і другий інжектори КТ діаметрально протилежні, перебуваючи із протилежних сторін від середньої площини камери утримання.
Зо Ї00198| Однак можливі варіанти здійснення, представлені тут, призначені лише як ілюстративні приклади і ніяким чином не обмежувальні. 00199) Всі ознаки, елементи, компоненти, функції і етапи, описані відносно будь-якого варіанта здійснення, представленого тут, призначені бути вільно комбінованими і замінними відповідними з будь-якого іншого варіанта здійснення. Якщо деяка ознака, елемент, компонент, функція або етап описані у відношенні тільки одного варіанта здійснення, то варто розуміти, що та ознака, елемент, компонент, функція або етап можуть використатися з будь-яким іншим варіантом здійснення, описаним тут, якщо явно не зазначене інше. Цей абзац, таким чином, у будь-який час служить антецедентною основою і письмовою підтримкою для введення формули винаходу, що комбінує ознаки, елементи, компоненти, функції і етапи з різних варіантів здійснення або заміняє ознаки, елементи, компоненти, функції і етапи з одного варіанта здійснення відповідними з іншого, навіть якщо наступний опис явно не вказує, у конкретному випадку, що такі комбінації або заміни можливі. Явне перерахування кожної можливої комбінації і заміни є надмірно обтяжним, особливо з огляду на те, що допустимість усякої і кожної такої комбінації і заміни буде легко зрозуміла фахівцями в даній галузі техніки по прочитанні цього опису. 00200) У багатьох випадках об'єкти описуються тут як зв'язані з іншими об'єктами. Варто зрозуміти, що терміни "зв'язаний (-а, -е, -ї)" і "з'єднаний (-а, -е, -)" або будь-які з їх форм уживаються тут взаємозамінно і в обох випадках є родовими для безпосереднього зв'язку двох об'єктів (без яких-небудь суттєвих (наприклад - паразитних) проміжних об'єктів) і непрямого зв'язку двох об'єктів (з одним або декількома проміжними об'єктами). Якщо об'єкти показані як безпосередньо зв'язані воєдино або описані як зв'язані воєдино без опису якого-небудь проміжного об'єкта, варто зрозуміти, що ці об'єкти теж можуть бути безпосередньо зв'язані воєдино, якщо в контексті явно не диктується інше.
І00201| Хоча варіанти здійснення можуть бути піддані внесенню різних модифікацій і альтернативних форм, їх конкретні приклади показані на кресленнях і описані тут докладно.
Однак повинно бути ясно, що ці варіанти здійснення не обмежуються розкритою конкретною формою, а навпаки, ці варіанти здійснення варто вважати такими, що охоплюють всі модифікації, еквіваленти і альтернативи, що перебувають у рамках суті винаходу. Крім цього, приводити у формулі винаходу або вносити в неї можна будь-які ознаки, функції, етапи або 60 елементи відповідно до варіантів здійснення, а також негативні обмеження, які визначають обсяг домагань відповідно до винаходу ознаками, функціями, етапами або елементами, що перебувають поза цим обсягом.

Claims (44)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб генерування і підтримання плазми, яка має магнітне поле з конфігурацією з оберненим полем (ЕКС), який включає етапи: формування РКС навколо плазми для формування плазми ЕКС в камері утримання, інжекції множини пучків нейтральних атомів у плазму ЕКС із множини інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з камерою утримання, причому один або більше зі згаданої множини інжекторів пучків нейтральних атомів є регульованими між першою енергією пучка і другою енергією пучка, причому друга енергія пучка відрізняється від першої енергії пучка, і регулювання енергії пучка зі згаданого одного або більше із множини настроюваних інжекторів пучків нейтральних атомів між першою і другою енергіями пучка при інжекції одного або більше із множини пучків нейтральних атомів у плазму ЕКС зі згаданого одного або більше із множини настроюваних інжекторів пучків нейтральних атомів.
2. Спосіб за п. 1, причому згадану множину пучків нейтральних атомів перемикають між першою і другою енергіями пучків протягом тривалості пострілу при інжекції.
3. Спосіб за будь-яким із пп. 1 і 2, причому перша і друга енергії пучка знаходяться у діапазоні від 15 до 40 кеВ.
4. Спосіб за будь-яким із пп. 1 і 2, який додатково включає етап керування енергіями пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів за допомогою сигналу зворотного зв'язку, який приймається із системи керування плазмою з активним зворотним зв'язком.
5. Спосіб за п. 3, який додатково включає етап керування енергіями пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів за допомогою сигналу зворотного зв'язку, який приймається із системи керування плазмою з активним зворотним зв'язком.
б. Спосіб за п. 4, причому етап керування енергіями пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів включає регулювання енергій пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів з метою регулювання радіального профілю поглинання потужності пучка для регулювання значення градієнта тиску.
7. Спосіб за п. 5, причому етап керування енергіями пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів включає регулювання енергій пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів з метою регулювання радіального профілю поглинання потужності пучка для регулювання значення градієнта тиску.
8. Спосіб за будь-яким із пп. 1, 2 ї 5-7, який додатково включає підтримання плазми ЕКС на постійному значенні або біля нього без спаду і підвищення температури плазми до значення, яке перевищує приблизно 1,0 кеВ, шляхом інжекції пучків швидких нейтральних атомів із інжекторів пучків нейтральних атомів у плазму РКС під кутом до середньої січної площини камери утримання.
9. Спосіб за п. 8, причому етап підвищення температури плазми включає підвищення температури від приблизно 1,0 кеВ до приблизно 3,0 кеВ.
10. Спосіб за п. 8, який додатково включає етап генерування магнітного поля в межах камери утримання за допомогою котушок квазіпостійного струму, які простягаються навколо камери утримання, і дзеркального магнітного поля в межах протилежних торців камери утримання за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму, які простягаються навколо протилежних торців камери утримання.
11. Спосіб за п. 10, причому етап формування плазми ЕКС включає формування формувальної плазми ЕКС у протилежних першій і другій формувальних секціях, зв'язаних з камерою утримання, і прискорення формувальної плазми ЕКС з першої і другої формувальних секцій до середньої січної площини камери утримання, де обидві формувальні плазми РКС зливаються з утворенням плазми ЕКС.
12. Спосіб за п. 11, причому етап формування плазми ЕКС включає одне з формування формувальної плазми ЕКС при прискоренні формувальної плазми ЕКС до середньої січної площини камери утримання і формування формувальної плазми ЕКС з наступним прискоренням формувальної плазми ЕКС до середньої січної площини камери утримання.
13. Спосіб за п. 11, причому етап прискорення формувальної плазми РКС з першої і другої формувальних секцій до середньої січної площини камери утримання включає пропускання формувальної плазми ЕКС з першої і другої формувальних секцій через перший і другий внутрішні дивертори, зв'язані із протилежними торцями камери утримання, які встановлені між бо камерою утримання і першою і другою формувальними секціями.
14. Спосіб за п. 13, причому етап пропускання формувальної плазми РКС з першої і другої формувальних секцій через перший і другий внутрішні дивертори включає деактивацію першого і другого внутрішніх диверторів, коли формувальна плазма ЕКС з першої і другої формувальних секцій проходить через перший і другий внутрішні дивертори.
15. Спосіб за п. 13, який додатково включає етап спрямовування поверхонь магнітного потоку ЕКС у перший і другий внутрішні дивертори.
16. Спосіб за п. 12, який додатково включає етап спрямовування поверхонь магнітного потоку ЕКС у перший і другий зовнішні дивертори, зв'язані з торцями формувальних секцій.
17. Спосіб за п. 16, який додатково включає етап генерування магнітного поля в межах формувальних секцій і першого і другого зовнішніх диверторів за допомогою котушок квазіпостійного струму, які простягаються навколо формувальних секцій і диверторів.
18. Спосіб за п. 15, який додатково включає етап генерування магнітного поля в межах формувальних секцій і першого і другого внутрішніх диверторів за допомогою котушок квазіпостійного струму, які простягаються навколо формувальних секцій і диверторів.
19. Спосіб за п. 17, який додатково включає етап генерування дзеркального магнітного поля між першою і другою формувальними секціями і першим і другим зовнішніми диверторами за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму.
20. Спосіб за п. 17, який додатково включає етап генерування магнітного поля дзеркальних пробок у межах звуження між першою і другою формувальними секціями і першим і другим зовнішніми диверторами за допомогою дзеркальних пробочних котушок квазіпостійного струму, які простягаються навколо звуження між формувальними секціями і диверторами.
21. Спосіб за п. 18, який додатково включає етапи генерування дзеркального магнітного поля між камерою утримання і першим і другим внутрішніми диверторами за допомогою дзеркальних котушок квазіпостійного струму і генерування магнітного поля, що звужується, між першою і другою формувальними секціями і першим і другим внутрішніми диверторами за допомогою низькопрофільних обтискних котушок постійного струму.
22. Спосіб за п. 8, який додатково включає етап генерування одного з магнітного дипольного поля і магнітного квадрупольного поля в межах камери утримання за допомогою відхильних котушок, зв'язаних з камерою утримання. Зо
23. Спосіб за п. 8, який додатково включає етап кондиціонування внутрішніх поверхонь камери утримання і внутрішніх поверхонь першої і другої формувальних секцій, першого і другого внутрішніх диверторів, встановлених між камерою утримання і першою і другою формувальними секціями, і першого і другого зовнішніх диверторів, зв'язаних з першою і другою формувальними секціями, за допомогою системи гетерування.
24. Спосіб за п. 23, причому система гетерування включає одну із системи осадження титану і системи осадження літію.
25. Спосіб за п. 8, який додатково включає етап осьової інжекції плазми в плазму ЕКС з аксіально встановлених плазмових гармат.
26. Спосіб за п. 8, який додатково включає етап керування радіальним профілем електричного поля в граничному шарі плазми ЕКС.
27. Спосіб за п. 26, причому етап керування радіальним профілем електричного поля в граничному шарі плазми ЕКС включає прикладання розподілу електричного потенціалу до групи незамкнутих поверхонь потоку ЕКС за допомогою зміщувальних електродів.
28. Спосіб за п. 1, який додатково включає етап стабілізації плазми РКС у радіальному напрямку, перпендикулярному поздовжній осі камери утримання, для вісесиметричного позиціонування плазми ЕКС навколо поздовжньої осі і в осьовому напрямку уздовж поздовжньої осі для вісесиметричного позиціонування плазми ЕКС відносно середньої площини камери утримання.
29. Спосіб за п. 28, який додатково включає етап генерування магнітного поля, що прикладається, у межах камери утримання за допомогою котушок квазіпостійного струму, які простягаються навколо камери утримання.
30. Спосіб за п. 28, причому етап стабілізації плазми РКС у радіальному напрямку включає настроювання магнітного поля, що прикладається, для внесення радіальної стійкості і осьової нестійкості в плазму ЕКС.
31. Спосіб за будь-яким із пп. 28-30, причому етап осьової стабілізації плазми ЕКС включає створення першого і другого радіальних магнітних полів, при цьому перше і друге радіальні магнітні поля взаємодіють із ЕКС для осьового переміщення плазми ЕКС з метою вісесиметричного позиціонування плазми ЕКС відносно середньої площини.
32. Спосіб за будь-яким із пп. 1 ї 5-7, який додатково включає інжекцію плазм компактних бо тороїдів (КТ) з першого і другого інжекторів КТ у плазму ЕКС під кутом до середньої площини камери утримання, при цьому перший і другий інжектори КТ діаметрально протилежні, знаходячись із протилежних боків від середньої площини камери утримання.
33. Система для генерування і підтримання плазми, яка має магнітне поле з конфігурацією з оберненим полем (ЕКС), що містить: камеру утримання; першу і другу діаметрально протилежні формувальні ЕКС секції, зв'язані з камерою утримання; перші і другі дивертори, зв'язані з першою і другою формувальними секціями; одне або більше з множини плазмових гармат, одного або більше зміщувальних електродів і першої і другої дзеркальних пробок, при цьому згадана множина плазмових гармат містить першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першими і другими диверторами, першою і другою формувальними секціями і камерою утримання, при цьому згадані один або більше зміщувальних електродів розташовані в межах однієї або більше з камери утримання, першої і другої формувальних секцій і перших і других диверторів, і при цьому перша і друга дзеркальні пробки розташовані між першою і другою формувальними секціями і першими і другими диверторами; систему гетерування, зв'язану з камерою утримання і першими і другими диверторами; множину інжекторів пучків нейтральних атомів, зв'язаних з камерою утримання і нахилених до середньої площини камери утримання, при цьому один або більше зі згаданої множини інжекторів пучків нейтральних атомів є настроюваними між першою енергією пучка і другою енергією пучка, при цьому друга енергія пучка відрізняється від першої енергії пучка; і магнітну систему, яка містить множину котушок квазіпостійного струму, розташованих навколо камери утримання, першої і другої формувальних секцій і перших і других диверторів, і перший і другий набори дзеркальних котушок квазіпостійного струму, розташованих між першою і другою формувальними секціями і першими і другими диверторами, і систему керування, функціонально зв'язану з однією або більше із множини плазмових гармат, одним або більше зміщувальних електродів і першою і другою дзеркальними пробками, множиною інжекторів пучків нейтральних атомів і магнітною системою, причому система керування містить процесор, зв'язаний із некороткочасною пам'яттю, яка містить множину команд, які при їхньому виконанні викликають регулювання енергії пучка згаданого одного або Зо більше зі згаданої множини настроюваних інжекторів пучків нейтральних атомів між першою і другою енергіями пучка при інжекції одного або більше пучків нейтральних атомів у камеру утримання зі згаданого одного або більше із множини настроюваних інжекторів пучків нейтральних атомів.
34. Система за п. 33, причому згадана множина пучків нейтральних атомів виконана з можливістю перемикання між першою і другою енергіями пучка протягом тривалості пострілу при інжекції.
35. Система за будь-яким із пп. 33 і 34, причому перша і друга енергії пучка знаходяться у діапазоні від 15 до 40 кеВ.
36. Система за будь-яким із пп. 33 і 34, яка додатково містить систему керування плазмою з активним зворотним зв'язком, виконану з можливістю керування енергіями пучків зі згаданої множини пучків нейтральних атомів.
37. Система за п. 33, причому перші і другі дивертори містять перший і другий внутрішні дивертори, встановлені між першою і другою формувальними секціями і камерою утримання, і додатково містять перший і другий зовнішні дивертори, зв'язані з першою і другою формувальними секціями, при цьому перша і друга формувальні секції встановлені між першим і другим внутрішніми диверторами і першим і другим зовнішніми диверторами.
38. Система за п. 37, яка додатково містить першу і другу осьові плазмові гармати, функціонально зв'язані з першими і другими внутрішніми і зовнішніми диверторами, першою і другою формувальними секціями і камерою утримання.
39. Система за п. 38, яка додатково містить дві або більше відхильних котушок, зв'язаних з камерою утримання.
40. Система за п. 33, причому кожна із першої і другої формувальних секцій містить побудовані з модулів формувальні системи для генерування ЕКС і її поступального переміщення до середньої площини камери утримання.
41. Система за п. 33, причому зміщувальні електроди включають одне або більше з: одного або більше точкових електродів, розташованих у межах камери утримання, для контакту із незамкнутими силовими лініями; набору кільцевих електродів між камерою утримання і першою і другою формувальними секціями для заряджання далеких граничних шарів по азимутально симетричній схемі; множини електродів, концентрично покладених у стіс, розташованих у перших і других диверторах для заряджання множини концентричних шарів потоку; і анодів плазмових гармат для перехоплення незамкнутого потоку.
42. Система за п. 33, причому система керування функціонально зв'язана з котушками квазіпостійного струму і першою і другою радіальними котушками магнітного поля, причому некороткочасна пам'ять містить множину команд, які при їхньому виконанні змушують процесор настроювати магнітне поле, яке генерується згаданою множиною котушок квазіпостійного струму і першою і другою котушками радіального поля, для стабілізації плазми ЕКС у радіальному напрямку, перпендикулярному поздовжній осі камери утримання, для вісесиметричного позиціонування плазми РЕКС навколо поздовжньої осі і в осьовому напрямку уздовж поздовжньої осі для вісесиметричного позиціонування плазми ЕКС відносно середньої площини.
43. Система за п. 42, причому перше і друге радіальні магнітні поля антисиметричні відносно середньої площини.
44. Система за п. 33, яка додатково містить перший і другий інжектори КТ, зв'язані з камерою утримання під кутом до середньої площини камери утримання, при цьому перший і другий інжектори КТ діаметрально протилежні, знаходячись із протилежних боків від середньої площини камери утримання. фронт нн нят нки кннннннн високовфектинннй пежне в і нання ре і і т пе і їз Їе у шшшишшши і к ди? високовфективн | ря " ши В і Шини мереж в БО БАК Посдляносї і є ох | ЯК РВС Пос-влавові ;
Бо. ! !
жо. чи ОН ше І КЕ БЕЕЗМ ПорчАЛНМОСІ су ї і І АБО (баінингтонський уніввроитету; Кн ! і ! ВО ГГ що. Еш ! ТОБ Я РІХ (Явенію і В Е закай щі Ж МАКТЕ (Явоне З 1 .ВЕИчУЙННИ ч щий в а і ж АВ ве С и Ся і режим Я» дюн і Ку Шк і ма С Кі шен й ОТ з На кю С овал і : -сРй ж 00 яВЖНя й З ВІ КЗ 84 ГТУ Масштабування часу утримання діння техніки, Гндхя СКУ; со (МЕ)
ІК. ХМ БУ яке шк З 8 У паничняМ щоЮ се риеклчнт чек тот того кечн 0 оженюннтнкннннх і Ж хв Сеппонунеа хо Сипуєннь, що вАпуУскаЄТЬсЯ за х х ; ще А я Би ! суми кс рань : ; пеню лк, Ї у и КОТА Ді еВ ат яні Еко ї о » КИ Ї 255 2 УТДТУЖт См ищо шо и й МК з, ок а "А ОХ Ви кіп КВК ня
1...-.---- ІП ІЗ ння фжюєютвююююю пан Тижня КЕ ЕІ жк ги о В ня Ки ХЛ АК і КІВ Ко ик ЕН КЕ КЕ МЕ или К КМ ї ща ще рес «о Я й ОК 5 щі ши о М зе т ОКУ Е ТЕХ Як Кк и ою ж иа ВАК мами раз Ї в --ї ЗЕ з «хЗя ка «що 1 Ме ва ду хв щі З ух : я повно і Худ вже Деркапьна пробКВ дооояха Вхутовиній вреєто ЕКС
«Ір. 2 ухщов а М ще п ий ев по едя р. я х, БК ин : Б й ТРУМУВА х х х, з Із я УТРИМУВАЛЬНІ КОТ УКЦКИ ЛЕ і в 1 ШІ | в КОТ ЯВКИ ПОСТИ ня уж: солкоокллврорроя де 8 я ях в т ЗЕ аджики ВАК, хи " ве о є МО ур евненннвнняя Пирннннн і Мер я Й / т олова почат. ВК а я у КЕ Пенн НВ Йо ! і ре я : жених ж: зу ЩО хв Ка дя що се Й щ-3. і ті й ав Н У М і ЕН і : рі БІ і і що яв в : яю зв он Бе : ОО ем Ж НЕ і ях хх ще БО І ук У я хо Ще і САУ СЗШ У су е 2 ех ХА и де те пу хо. В коту я КВ С х А В У 5 Я х ж. у зе Ме хв 3 8 Ве у Хо ах Х дк за а Ух Ук ха 5 щ я У х ХА, сук Аж С во ве У сх. хе х ХУ зав ХВ а ЗА їх СХ Ж Хе ку З 5 Муз лу У Кк МАХ сх пе С З З Ся ХУ Кл Кой ПА З і а Ки Бо х я тА У КУ п М та УЗ Та Ж, їх. хау 5 п АК а а що ех о Ах мк ж :. хв ха Б Фр зд шк Зх х см х ЩО У Ж у НЕ У я : е х Ко - щ х а Ж і : ї я
Х. : І : м
Ж. : : : ко в : : НК о Її і : ї я Я Е ї : І ї : : :
я. ї : : :
х,. ; : : : «ВЕ ЕД дн ЩІЙ й індик Хомик. ре ік ще ОХ -х нен т шовк Я я УЖ кю юююююю ти ІЗ МНН я : Е : : ї : : : ї : І Н і І ї І І : ї ї : : ї : і І ї А 1 : ї щ : БО і З Ї Го В ж т е бу хе сх сх. их ХУ хх ака БЕ БО У х
У. ж ях - шт це Ї - з Її й х і я : : КЛЕЙ х Ї - В х х 5 7 БУ я Кк жЖУх ї їх х х Ж Її ї х с х Ко Є - в « ше ооо Ж х. МУ ук ЖУТЬ, дек юеюююх пк СохКккжнжнк кю, сп їх влити - х х сххку. М ша х З ОО У Її Ох Ж т х с т ї 2 кох Е й У ж ї Ух ку 0? С Ме й ше пт5 джек з
ІК. З їй и ВОЮ і: ня ВХ ! АК х х ; я . х і 7 З я дід кл. ОХ ї ж лу,
Ох. я і. х - й А му ах х ен Ах Оле З « х х х. є ЕЕ Я ї хх х МЕ за ї . х ія КО ї 7 х ї ч ї І ї Я 1 ; : 1 ї х ї ї і х 1 З 1 ї : плмжннй думу і | пе х, ще ї з й рих х ї денну х ї : жоо.х г: з Уж ЖИ до: хх що Ж х 7 З : шою Сх що ді: їх ТЛОМ. ЛО Й і КОХ п п па У пу Ж ї покору - ОМ: ОБЖ жен М ок ків Х. цк 7 А 1. пливи М Коул няння Ми 00 Дт ин а Куля : ак питке ен ня ие ГОД ж ї » щік ШО її угжчжчячяуччя я дич яння ї ІМ ок ох сх й ПшЖОї Я 5 зх ж мож У х І У ї ях вх ті му. її 7 КО їх х. тр ТАНЯ Ух і; хі Кок РК едєннння й Ж; їх . а, лляних З Кн роту ж й їх Кк х У С : Ж х ї : х х г хі Ох х У ї у ї Ї і х 1 х х Її ї кі : їх т х ї 3 ї : ї демо ї АОС дах і і: й : Х х, х 1 ї ще й Ток У ЗІ А ах Ї ї КО х 5 З х 5 ї ЯК є : Кв х ж одожи ї 1 ї ой КОХ х 3 ї Мая Я ї а ! 1 я; У х 3 і | щ дж ще м ме ту Ко ізпще ов кю БУвМ ї п «Ме й Ж хе я хви
ВЕ. Що ХХІ ді ух . -- ВИК КК ВІН, Ії и МИ пн х 5 К. З 2 р пок АХ х і й ще БІ о ех у ДН ї мя НК ох з шо 7 я дане вд ОС ЗМННН : пек ЕК ї їх шт, УНК З пен МК По у ТЕЖ «х ШК пжови ОВ Ох ве ОТ Бак В сао ЖЖ дк» ОКУ в вн ВИ СЕ ВИХ ме ПЕЖО ГАК Он дя ре ек і! а Ще я я під Уже ОХ ММК ЖК Пе КК лок Є КН тихою ЖЖ ЕК Кі А ЕК КК й я й зни щі: ба по п ку ще, Теж АШЕ УМ ДК КИ кі и АКХ ОО стека і : 7 ее ше о х РО он т. 7 є РОК МЕ У КОХ Ки и МКК 2 ях мо Кн хх ВО МОВ Бк " я ; во НИ о и щ Ж Км Кк, Ії ян о КК ВЕ КК о и нн й х со КИМ Всю ЗЕ Ко и дико м. ой Ж ХОВКК жа о фо АВМООЯ іо В ВЕУ и й б шт ви і т ОСА редут ТИ ЖК ШМК Кк ВМ ХК х-Яуе віх ЖЕ: В РОК ТІСТОМ ЕЕ КК В щщЕ М емо ж КО Ін ни р В ВИ Я тк ої же БО, БОНН КК те хтйї ШИ ЗК Моя як КЕ: : БЕЗ МИ ту МЕККА в КУ ШМХ г Же ТТ Ж мл ЗМК МК ХК г, Ку ЩИХ юки ОК В М у х ж х ї " М Сем В Ж КУ КІ і х рок Ду рн У хх ї сей ЗЕ ШК х НП хі т ЦО ми БАХ З дока Що Ж ІК Я; і милих «в. Ї пот ЗМІЩЕННЯ ЗЕ х КМУ що ен я у коки є Ки вк РО ЗАПКУ РОЮ НС ТЕТ РАНЬНЕ КЕГУВКЖАННЯ ї тей ЩЕ плжлажажж жа жААВАВНМ Р СИНХВОНЮВЦВ З ССНОМНЕ СБЕРНЕННЯ і і і і ; сення і К ї Б я і Я и | х ї ; ЕУУ ЕОФОБІУНАНЬНИМ З х Р МОУ КОНДЕН. і РК САТОРИ ОСНОВ. а : КНР ОУБЕВНЕННЯ, пух « 3 скін й НКИ де і ЗМЕБЕННЯ, дк. « ; о сктнам КРМУВАВЬНИХ ПРОПЮЗНИНКЬ фооюеннеєететететесттттєтсссев о в Ь т А Бо ІНТЕГРАЛЬНОГО Бонн ТРУБ ЕОБЕГУККІВАННЯЙХ, КО ЛЕВЕМИКАЧІ Х се осккккккня і ЕПАНЕЛЬ РЯДКИ: З фен ! СЕМДаННЯ ; ЕО КЕРУВАННЯ ' паля З й ре, ща ц я й З ! па змищення 1 З ЗдеЯДу і жалжакижжжьжвакний ї у ХАІ х поети тан ект уая пу иУстии АНУ і шк У ПеЕСПОРИЦТВОЧНТЕ ВаЛЬНЕ БЕГУЛЮВАННЯ ДЖЕВВИС фот живлюННЯ; ОСНОВЕ СЕКеНЕННЯ РО ДАМА й стих х ВЕВЕТН і ее хеку РЕГУДИТОВИ жк. Я яку ди у їз. Ве я пе ж урн СХЕМИ ЗАПУСКУ ОХИДАОНИ ЗАРЯДУ в « ПТО УЄКУТОХИДАННЯ ЗАРЯДУ о йод НДУКТОг Я ї ся М : Ж щ Ко Хо ту І о і й т і щеда Я у ! о 5 х х у я ач і ре да их ї її кВ чех. 3 ве : 1 М пес я т.
З 1. Ж яку ; ре ле от : МІ ча ОВ вх тент : ! дих і РК ши ВИДКОВЮЧІ СИЛЬНОТОЧНЕ : ЕХ Сем А дм і; ОО нн б оЄ ПЕРЕМИКАЧІ і ОКО ОК КО х і Кк ПУ і Вони 1 ї Ух Же дк хе че ОК АТ ит яке Фо ОК ги ко у ях ' Мо Зап сви АТМ, З ОН То и КОНДЕНСАТОРИ шо ж ОРЕ и с в х. ка я в ОЯ пе І В Бо ЩІ ше у В МОВ Бе и КО З он Ї ех КІ ин хх во сек Б дея ті, 5 ик теж ой ? ву ХЕ сховано р х ШУМИ СУ муж ек КО Ки пек ММ ек Моя ДВ Ж ЕКО ких де а ТЕ ОКО ПК КА т сю ЗУ Б док и ою. ще вус Не З ОО СЕК УМО МКМ МУКА Ж. НУ Я ва хе ТЕ ок м сих ще ЖІ З ІК Жах. МОМ й ох КВ ХУ ка; М в Я ОКХ Мо А КК От кю шо ОО п в «ве оо Ух хом З МОМ ЕК ц КК ще хх хі Ж а» СОКИ УК КК пек сх З Го чи Кен: МІК КИ МТ КО МОСК УХ » У ВХ, ХХ «Мах сх Крнені ее що о дан МОКІЯ щ ДЕК ТеКх МИ Ох З ФК не ОХ І КОВО Моя ХА ш че - Я А КК КМТ ЗКУ у х Н я ОО КО МК й. де НИ, ; з її хх КО дя Кк ОК ХХ, ТИ ї хх й : КК и дь ча їі "ше ще й. щі ОКХ о АНІ Ж хі 7 п вва АСК ЕМ ! ї ! ОКУ ж ОА хо Ж і Е кв о ов ох . Я і ї КОХ ЕК Кок о хх К і Кз хі 1 ях М 0 ЖК ЕК -Е і Е сов УЗ " в У і Ж еМу ї «ох МЕ 3 хк.. . і . с і ех є і х Я : ї лх о. ще і 5 ке : ше і ЯН ко ил я ско но - В МК Кл нн х шах ик му, з 45 за Ж, жд - ЯЖе ск дих м. йди чо 7 Ар їв з КВ КО и, МУ че у вч Зо як су Зх ше: ше АЖ ві вач я жо» рай Ії т - А аз чт. є БР це З нин сх ВЕФЕАЖЕРАТОР в кож хх сла В он В КОЮ йому ст М -к си В Я Усе ККе а СНІ ой у Ай ПАНЕЛІ КРЮНАСОВ пе и БОЯХ Кок дети тттттттстно Мк с НЕНЦ ЗО й пут мА Ен о. і й ЗАЕКИМ КААМАН Ох ї 5 КК я 4 с М КО Ії п МКК Кри чт вх дн ї шт ПКЖКК ок онко ттжтттт ОХ п СХЕРЕЛО ВИ ПААЗМИ пет ВВР ПЕВ ка КК МАМИЮВАЛЬНИЙ ОС ке й Б в ОО дтннннннннннн ва баня Я о ро еКе й ВЕ ун і М 5 о Тк ЩИТ м ван МАГНІТНИЙ ЕКЕАН ва ОВС ав Шев ШИ і ЕК КА о ОЛТ ТАКО КК, МК не ; Ії ОО Ох МА ОО Ж НЯ з дек по Ва их те : а я -е я ОК МО ОБуМУКІОІ ПЕуКТА и др я ЩОБ оон з КЕРМОВІ ПЕНЮ п кЕС х ш ша Кін ве Ко ПОНІ ПРИСКОРЮВАЛЬНІ СТВ ПО КА к ЖК Й о, дали ке Ї ЖИ І Ко ЖИТ с они уже поподковнннннк Ко ЩО на Ай дм от сх НЕЙТРАПІЗАМОЙ МКМ ПЕДА Ше Б шк ВАУКВЮВАЛЬНИЙ МАЙ пе Й ЩО ддКЕНЕ дит ев сен ПЮВБАЛЬНИЙ МАГ У зи ши ХХ нт ких ї ІК Кн, Тоді де тк не т ще ни додане утри ннячнтух ща. ук шт шк дент ДТ дит - лпегпинАОНІВ ях ак.
ВЕР МЖЕКТЄ МЕИТААЛОНИХ ПАНА М, зо я ой НІМИЙ ВБОКТОЮ НЕЙТВАДЬНИХ ПУЧКІВ ти ке як щі є роя ї Ко и Я КМ чи ТК» о БОогпинаМ ни ОХ З и КМ нейтАЛЬНИКлУЧи й МК НК се МАВ ня ях я о, ей НН Ма Ко х ко в КО ее о о Ж ме че Ко ня Мо век М се І оо КТ С Й у нн о Й п - я ее ші йо са и дО ета и Ж ж ав у Ки и а В М диня а р и Я СУ од Кований ТО ШК щу а В Б З оо х риж Оки ВМ, бе у хх У ня их «НЕ ОК ЖЕО я Я МЕ зах а М и, їй ОК, В с С ОС о оо ВИК Я Тв ої ок они У Я ії тр чхе Ек х подо че ух ЕХ и їв ік кнтятнят нка кажи яка тет нялитя. у о С ХАМЕРА УТРИМАННЯ дО й Мо як УТВИМУВАНЬНА КОТА ПОСТИНОГО стеУщ Ер, 5 дих 3 и. г «У. роя м н вия мА дах КК й иа АБ жи Я як де А ше ке дв а де Кг кю ЕХ ДЕ х СЯ де А и в и У Ех 2 Ко Я ХУ Й ЕХ пи й з гає. я з о я с. ї й Її Н ї ке що вх яко 8 зх» -- і З : й о ; : де Е і ї що ж а 1 ше 5 ! он ви еВ Бен Коза шк г; ге ой ще дрож, і ен Око я це їй чу, бою им ет и зим РЕ ву о я и ЩІ фе З я х ї ї у о. р НА г Пі і їі (ев Б іє і пл Я хв я з те МТК ї жо і х френндоютня " Б й | Її; її дех й 1 й сок ж От к ку й з фен ще : А 7 і ме я де ща З ; | жо ДЯ у в е і | ше о ха ха вах / яз ве х у ча хе ех х
К а. т хх С їх БА ск зах в хх су сь А а ях док, І. с в, -к їй с у Би кп. З Б Ї ДКБЕРТОВНІ КОТЗВКК ПОСТІЙНОГО СТРУМУ Б турки Ве АА, ях і й КРЮГЕННИМ ВАКУУМНИЙ , де К-Т ; ІДЕ за че ; А я НАСОС 3 і ово а МИ ння і я ВИПАРКИХ ТИТАНУ Ех "і. пк я дн о о Я В ж й МІН ЗЕ рукою ве и ОСМВ яв С чеше и пом Си ор де ВУЗ МАЛНІТНИХ ДЗЕРКАЛЬНИХ ее «вик о о и В пЕОКОК А ВО не К и В ПР жу Я є щї и 5 МО х ж КО ер Б а доза «| ро в каМсРи Б ши Я В дування - те м Я. ша пи МЕНЯ за а зо З ЗИ Оля й ж ТЕЙ НИ я пе ще М до и с ц х АУДИ Не С Ме БЕ ох, й ой 1 х її ЗК. т: Я ГУ зе ши М ОНА я дуття ВО же вив ПЛАЗМОВА ГАРМАТА ЗК ан БУХ У я їх и кВ НИХ Ії Ж ВЕК зе Кр чи ши ТОК ве 5 Я Кошеня у й й Ше кеди ТО КАМЕРА ПИНЕКТОЮВО (335
«хр. зд я ооодппнтрорднннкнвпакнкннносо ВЗЕРКАНЯН КОРЯНКИ ПОСТИНОГО СТВУМИ ОС КН с - ї - - і ї опе пе ї ї ЕЕ ж ве І ! я Ж 3 і І ІВ ї І : Н з ШЕ їй | ще Н ! ІЗ к я-- о а) | «І сн писмшітов хе ї т х нтів дня СА що ДО ДЦЕМТРВ КАМЕРИ і нн Ж кВ РМ. 0 ДО ЦЕНТРА ФОРМУВАЛЬНОЇ ТРУБИ УТРИМАННЯ БО Ї і І УТРИБАННЯ Я | ; ше НК В М ТО ФОРМУВАЛЬНА КВАВЦОВА ТРУБА че ях дого ї" Кк: жжжжикикниї " КЗ Я Б няно Я і ва стик ніс оте і 5 4 тити, ОАНКА КАМИ ЗРИМАННЯ її. БО ВАЕЦЕВНИ ЗМІЦУВАЛЬНИЙ ЕЛЕКТРОД ! еЄ ї Я Мосскй ря Її і Н й ню для алла очною АРТ У. ; УКОНКАЛЬНА ОПОРА БПЕКТРОДА
ІК. 11
4... фонді сі і і чн Ка В А нт скін і а Кая кА вв ня ка і сні інн В : з З ЗЕ - З че 5 М ЖК Ж ком ж Ж; ХВ іже ЕС А ї З ШИ ння КО на сок В о ЧА я 5 ок : ХВ кокон ВК сосен нн Ооессов и оо ВН сосок ЕВ ин нин своєї о в 7 З Зм ве як хи жк М Я: І яз ОХ ра : стр ї се РУ Б ние за, Бонні сво же де з ї ек ож я дк м я ок, ї ря ЗА; Х ох я ї ї й ї а ї «Вк ажийких, х СМС фадонн В оо оюфонолалнннк млнхттнн олькн ОО нонен о ВУ сасийнннн уз З н- інн уее я кн кн чн ДІД фа А ХХХ В кА нн чин Я ТЕ : У М: сум, ї : я о М й «МЕ В -е- ту ул їй Ук я шва е - ее Ж ша ис АХУКААК КК АЖ Кн : яко Коко че КК я У. ТИМ х іш жа х тя Жожжди то пн р едннинт бю ЩО бек у о : Екон ші Коди ВВ днні со Ку Я А Коко ав Косові Уа фхннянькн Ан а фу АН кК нн оокн н КВ Кн дчххучннмя її и с сн ннни с нннннннннннннна мнннннннннннкн З нм Ж; см ях му ї о Шк з ; Зк Я «І І деки кю ккки плн Я ду яю гежннлккуж кт юююююютикя З -К шк х с м г а ще сей Ж бек Мої Бо Ж а і У г г Я С сш ї пк ї з т 1 Б ДЗК ово в опти оо В оментметооос ого вн Во ннналн КВК Я нак мсссннн ях Шон НК п НН п їх її з Е че хі її мо м А за ! У у ЗЕ жу Мк я СН с ШИ Б ЗО МК КЕ є ВВ За 00 моду й Ва х З о КК я щ. КК М й х : С Но х хі х м й у г с : х х ЇХ Ї свв окличні побити Потвмакнтиння Вон ВК дини ТО дррлоудумумюв юю мм кю ВОД у кер а я в. Ям дк ж й З КК КВ Кс па. Я женеенекенка М І . яИЖ докт нн а я. он, З Ж і ту я х Б дом ЕН й. Ко ке хо кН Он о ї ша є Дон КВ око ак дананадкт нка нак нн Я ов о дк хек " ж Ку я Я м й їх З нер я С як шк: я сих жі гри рю їн ОСОБА ВІДСТАНВІМ
Ол ех ке 53 «а Бе ї как АМААКАХЮ р : т яіт: ї ОКО вот Шо :
фіг. 3 Її я ті Пн ЗДО не, : аю ші жди ї ОО Шеф: : ше ОН хі яв и пд коня : пк, ої шк 4 хЗ : : пня : їв п пп енннипмднтннжкннненнннне З т ЗЕ дертух М ЗУ ж т п я Е : т пннтиня ТИЖ р ЯМ Я оо - г в ОО ВВ Брення її Ксосаней п Зк о пня г: Я то 15 Ти жкхцімкк пики нити я : ШЕ : ПОП ДИТ Жоякі : Пк. г хх по Ж с а " дечччучччч чн хосж же БУ др що оооносннонанннннния сх : ро м пд да лит А мВ : фа б ХХ й х 7 сен КВ -ї ща я кет я Т.й А КЕКВ Я зиму ли
ІК. їз шк по: Я я : ог АЖ ЩЕ п ОО Ето . ніж ех М спри КОХ сит и г. ПИНММ ВХ Ох й тохЕ ск Вк КО КК С КОБЕО же КУ кенн ПИИКОННнннн КО їОЖЕ Кт ОБ ОО с: ща ШЕ: пеня Тр МВВ Е ВН ВОВ и ОВО - Бо пап г Ш щі со ІМК ООН І ж : ОХ аа З ох ка КК ЕЙ Зх ОО Я ОХ х КОКОН Ох : : ЗАКО ОО СО ще пуд дня " ЧЕ їх ки ппкттттстнтнн ВО т ЩЕЩУ п зетннниания, ТУ ТА а хх ЗЕ Код питних З І те 4 00 В ОО : вита : х ї
Фіг. 135 бе щу ЖЕ ЗЗавикя : вен дня я ТОМ еру А дю у : 53 8 КО ке шкі ї 7 пе ХВО ех го, а ЖЕ т З щої рн ння то що ЩЕ я : плн х : п у Е : : : фоні я Щробеенненнннтняєняня : ! : щ : ж а хх мА дж оііх М ти ДЕ М
Ду ее о о Юм мою І Ніни пометоттюто же Кепінто ат ксенону, смт «й « «З а ї Ж З ! сх ; о Е зе З . - Кз хе в і Е я ка п зе сккнккнкКю АНА КД КК КК КН КК НК КК КК АНА АКА Кк з Аа ян нн кунчннн за Ж з Її шва в сом ж ще в сою вд я и , . ж ВА осв ксикінкчтиннн пою о кн окопи нако кнн ОИМличносо в -3 вЯ «ї ї Ж й Я м вк і ОЯ4 МО КО Ве оон Сова --і З ВО нення постер дної т МК є с ОКА ЖК Кк Кн Ж КЛ Ж ЖК ЖЖ ВК ЖК Кк ік кжжня сон споккттт літні сораюеккнй - в ке я В я В ї КА : ; я БЕ що . їв ВМО й і Ва МС ад Одне акне оввохе щі и Я я -ї а З З а Ве ; із Та Я во Я щ З Е й ОСЬОВЕ ПОЛОЖЕННЯ, х (м)
ІК. їй
М. і а ВЕРХНЯ НАПРЯМНА КОТУШКА же У жо 2 Кі З во, К-й УЖ Аве Р; те КН Ва ЧИЙ Ї | -е Ск ини БЕРХНЯ НАПРЯВНА КОТУВНОХ МЕ єм. а ВМО В Р» З МК со ух ще м - ко з ха Мова вче й ! ; і 5 ме Ко їе з що о у й й Тек Ж ЗО их В ни А ОВК ХАМЕРА УТРИМАННЯ ще М Я а як й СО В и З В є 7 А, зу ба с леї й Кай І і кі о. р і а НИЖНХ НАПЕЯМНВ КОГЯКВ Я чі ж І БА А ще днк КАС дк я Не: 5 А М ЗО НИКНЯ НАПЕННЯ ВТ УКВ, - ї в ОК я и «а ДЗЕРКАЛЬНІ КОТУШКИ ГОПОВИ др. зі щі : . Ь тах Е зи кузіик жк; Н я . Дідсиусть пучЕя Де і Я Е - З сом 5 ї Зм : Х ще ГУ бе 3 З к 5 і У її х ї ЕХ ще ; : Зх х 3 к КЕ х Б ї сх . : ов ко Зх : ; : ; :
г . у ї ї І ТЕ Ж ооюкюхкюккюккххкхккх сх оо о КК КК росою ооо се у вх - у ук КЕ: х чи КІ Ко рек ї С Пучки включені протном ПС. с щу : з й ї чаю Я ок ї ; оо ї ве | По : в ж я 5 оч ї уІг х ЇВ т М о ї : З КЗ х. ї й ; ч ї ща « : ек, ї Ж ї яння т вк п п НН Й 3 В : Пучки непючен потом мес. з ще ТВ г ово, ї БУ ЗВ осн, ї а Шо : - : Кх с ка ХУ х х ї ку ї У І КЕ Е ї См : ко ї с Мо ке ї
СЕ. Її ! х ? ї ї ; і о і : с Кл Акта ЧАК; Кук хАКАХ АК КАНААНХ Ак Я В одккхакх ккхАкАн м АКА з ї МУ Ї сляях у й ; к ї ; 3 Ткез ква МЕ КИ УКНИ и же. х В с Печеи ВКНКВН ПОСТОМ ЕК С: хм КМ . 7 : Які ЩО ї Е ї око, Ї Б одн, : т СМ о ее ї сіна, как У з пд, ї
ЕЕ. ї55 т Ше Е дО: хо, ї Кох чо ї ши Зх с ГЯ як б ї її : жа ї З КЯ г. Й ї В В кут х Час щщ ДТ КК тала Ж КК КК КК КК ТИ КК АК ти а пт ТАК ккал у Ж шктли в рас в кин ККУ фру кв жк ; --0 Пучки включені протягом З ме Відсутність ку ІВ и Ки х ОЗ ЕЕ у ; бек ек. В. я Е як і ще , і Ки Ж і в а й : и АК Ж ї БО да я 3 КО в ' во ЩЕ а ТВ 5 КК ке ДО денне вна ну нн А А НН НА А НА нн НН ноу - Ж Йечки включені потягом З ме сани Жофдіий ї пробки а х 7 жк ї еїІк. 178 шо Сни зві к і щу МІ з : в х : -Е і Ї ная і ! ща ПІКУ КК ККУ КУ КАХ УК УК КУА Бе си : ї т Стане ТУ . «я М вх кВт ї -е у пучки вкпючані протягом З мо проб. ЖЕ ди Во - - НЯ шк ї ще нн, ПАЗМОВЕ
Фів. 17 як о сни ЗМ. С: ку З Б х «Ж шою Х ї У сн єєєєєєєєюєєюєєєєєєикєєєєєєєєюєєи ни єюєєєюєєєєєєєєєєєєєєєююєююєєюєєи єн єни єю єєєєкєєєюєє ниє ох дике е я. я о МК оо т се І. кА Вч МЕ А сек ся шко ро Печки включені протягом З мо пробки є гармата. Ж во т 7 м ТЕЖ ОО е ее ер ї ту МЕ Мосс ї ко СІ ше ! З зв о ж КЕ В "арх Й : я ЕК т і а беж ї йо їх. ) ї ї ї ї д ТЕ Жодне мит ке ооооюююют ок юн ес о ою дик тт А німа УЖ Часів!
пу хе Хе Ж о жує Кок А ОСТ ОЛЕ : : : : Не ОКО ЕЕ КО сфкеуююдтст : І її І 5 я я пен не же. їв ОО 0 ек : о Солон : : ок : : еще пляж й : с Ж шк Тов ї й СЕ а : ! ! т : и ще : Мне я них плення ПИВ НК КО ву : : : : і НЕ хе Ж оон А ї : пк ко Мк ще т тт окт тот КВ дк в КН ЕІ ТО їв я ек пух нок ї- фр ртутетюенннуннннння . я я Кн ЗА ЩОБ КО оно ! : : Ше яко вв БЕН нн Щ ШОЕ Ж фони : Я ї ' 5 з : : : !
ож. кх пн ; : І ї кит ОКО : : м ї : . : ох З во Ї : | ТІ п їх Ж : Ман ши пе ДК ще А Я : Й тт М В . ї : : І не Ше ж ж Беж 3 їй а з. хх хе з пецитюкетту етикеткою Щі й ва У оз «ОД: дк о. г ; ї 7 ТЕЖ ЕЕ по пк "В о : : т їх ще : ОКО: т г : : че сов ї 1, її поту Ж з Я БМК ОВ Сон в нед; осо вне МВ. Я й Її поки од ЖЖ По З КК ПК и ЕЕ НУ п о 00 г ШЕ В ВК ско ОО: хі ВК «5 ща МКС У ОС ОБО
«т. ЗЕ й ВАТ о о СХ о ї ще їх 5: с ОБ СОК ЗОН ОО пої : Е СК код ЗК НК о В ї КЕ : Ко «р КЕ о о БЕ А - ша А гоже с ВН - МОМО ОМ й як а ян па ОН г: Ж хе їх т сх Шк пхуххкххкхкккчи тку ЗЕ КІ ох ГЕ п 8 Б а ХК хову м. тя її ШТ интернет нин екюкитня - ї «М Ви ї : фреиетнннинтн фтннннинтнинюжннннкнтжкнннн ще ММК ффнненя Шин пенею : Пет що ЩЕ : : ОТ певен сх : : : : - ї МО няня : Бо: їн ОКО с т ї пня ох ГА дв шо вус, ок ЖЕ Ка ї ї ї г
ІК. З А дими жу х : ї ї і : щі ії Олово ї ЩЕ ПК її : г ОМ: Б п вв ем їх : : : У У ЕК ОХ : пок ОЕМ тХ ї : 1 ї ях ор Не 7 шМШ т тю пох н 1 ЩО ших : : ї г: - А М т В за жк їй жк с ху ж ге ТЕ Піди тази ЧАСТІ
В ї ї ї ї І ї Ма т й те 0 5Ме ові» ве мк Ї я - : і БО а Мк і ч Її А
І . ча и с Е сіні І ! о і - ) : з і з : ; я з Я) Гуннннннекечнннунвонкнннннекчк фено тн данннннтньнчн фе кнапкк ця напинанненннннний Х о Ж а КЗ ; 05 З юю їх о я ЗО З сеї» ( авт і
ФІд. 35 нн ИН па о Я щі в я РОБОЧЕ ХАРАКТВРИСТУИ ВК; - ПОЖЖНЕМУЧКИ С ВМУЛЬС ТУЮ НЕТРАЛЬНИХ ЧАСТИНОК - я " ЖЕО 080 Буєдаеме хе Ки те кт нок жк ме ВЕожеуюЕ, ШЕ ок их Ст Ж СКК нію окт ЖЕ вже, ла - т ЕК ас БОБИЧЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КК хх яв ожь У пику, сових вто мей, М я її Кук ПОхХИМ лики х І К- її Я а ях 7 - З: 5 п я г т г г. похкн г ; І г. І " Я г -ш З ро ВАЄ ВЕ ТРАДИ К ПУЧКИ Пн и І и ЕЕ Ши ж З се имя. Зитету не шиитииии пии ШИМИ ЛИПИ ПИЛИ ШИ ПИТИ ВЖЕ ПП ПИЛИ ШО ж Се ПИПЛИПИИХ ЛИ ДИ ИИИИИ ПИПИЛЛМПИ ЛИ ПИЛ ППИЛИИТМЙ ДИ НЛИМИ ПИ и и ПИ хх и в В В КК КК КК В, КК КК й ї І ї « їх їх х часам
ІК. Ж х У у ЖК кк кн ян ОУН ШМД к кю Ки и ї що б : уш СЕ В х т. : фе СУ ох ї пчюч КОЛ с ж. ї х : Її
ЗХ. ЖЕО ОФРБОМХІ акюнушнме нт чи вк я ї : ко : ї ПЕ ВТ нд. ї : ї Фо Ки ут. ЗА ДУ Ж ІК ЕК ху і ект. тя МЕ : НЕО а Кт ПО ня -. і ВИ : : т ОО ям М : 5500 УМ сн нти Акт нт нн тент тні ЩЕ дреди - ЩІ их : мини КО ЗУ т т пе ї то зе МН пох Я и 3 сах дв
ІК. ЖЕК 4 що ПДК ЕК ААДИИк кити УМХ На шин у 3 ЕМ я с ї с : зем : : : т : : т ї 2 Ми сер зі Ж шо Ж ї : т і ЗРО шУВ ЩЕ хі ДМК Кук КТК уки од кам Я і: ВЕ ту ої ї : дн ВУ ТД ТВ М Жуля І п - щу ЕЕ х п. їх с ї ен нн М НН Н МН НН НН НН НН КН
ФК. х1Е ру щ Хі о в НААН ї часто)
UAA201905699A 2016-10-28 2017-10-30 Системи і способи поліпшеної підтримки підвищених енергій високоефективної конфігурації з оберненим полем, що передбачають використання інжекторів нейтральних пучків з настроюваними енергіями пучків UA128079C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662414574P 2016-10-28 2016-10-28
PCT/US2017/059067 WO2018081724A1 (en) 2016-10-28 2017-10-30 Systems and methods for improved sustainment of a high performance frc elevated energies utilizing neutral beam injectors with tunable beam energies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA128079C2 true UA128079C2 (uk) 2024-04-03

Family

ID=62025545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201905699A UA128079C2 (uk) 2016-10-28 2017-10-30 Системи і способи поліпшеної підтримки підвищених енергій високоефективної конфігурації з оберненим полем, що передбачають використання інжекторів нейтральних пучків з настроюваними енергіями пучків

Country Status (20)

Country Link
US (2) US11195627B2 (uk)
EP (1) EP3533068B1 (uk)
JP (2) JP7075101B2 (uk)
KR (1) KR102606549B1 (uk)
CN (1) CN110140182A (uk)
AU (2) AU2017347877B2 (uk)
BR (1) BR112019008478B1 (uk)
CA (1) CA3041826A1 (uk)
CL (1) CL2019001095A1 (uk)
EA (1) EA201991063A1 (uk)
IL (2) IL307610A (uk)
MX (1) MX2019004956A (uk)
MY (1) MY194606A (uk)
PE (1) PE20190677A1 (uk)
PH (1) PH12019500922A1 (uk)
SA (1) SA519401656B1 (uk)
SG (1) SG11201903545VA (uk)
UA (1) UA128079C2 (uk)
WO (1) WO2018081724A1 (uk)
ZA (1) ZA201902652B (uk)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA121318C2 (uk) * 2014-10-13 2020-05-12 ТАЄ Текнолоджіс, Інк. Системи і способи злиття і стискування компактних тороїдів
US11515050B1 (en) * 2019-11-22 2022-11-29 X Development Llc Mitigating plasma instability
CN113687589B (zh) * 2021-09-03 2022-08-16 中国科学院国家授时中心 一种应用于空间站的锶原子光钟物理***
WO2023245064A1 (en) * 2022-06-15 2023-12-21 Fuse Energy Technologies Corp. Plasma generation system and method with magnetic field stabilization

Family Cites Families (149)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3120470A (en) 1954-04-13 1964-02-04 Donald H Imhoff Method of producing neutrons
US3170841A (en) 1954-07-14 1965-02-23 Richard F Post Pyrotron thermonuclear reactor and process
US3071525A (en) 1958-08-19 1963-01-01 Nicholas C Christofilos Method and apparatus for producing thermonuclear reactions
US3036963A (en) 1960-01-25 1962-05-29 Nicholas C Christofilos Method and apparatus for injecting and trapping electrons in a magnetic field
BE627008A (uk) 1960-02-26
US3182213A (en) 1961-06-01 1965-05-04 Avco Corp Magnetohydrodynamic generator
US3132996A (en) 1962-12-10 1964-05-12 William R Baker Contra-rotating plasma system
US3386883A (en) 1966-05-13 1968-06-04 Itt Method and apparatus for producing nuclear-fusion reactions
US3530036A (en) 1967-12-15 1970-09-22 Itt Apparatus for generating fusion reactions
US3530497A (en) 1968-04-24 1970-09-22 Itt Apparatus for generating fusion reactions
US3527977A (en) 1968-06-03 1970-09-08 Atomic Energy Commission Moving electrons as an aid to initiating reactions in thermonuclear devices
US3577317A (en) 1969-05-01 1971-05-04 Atomic Energy Commission Controlled fusion reactor
US3621310A (en) 1969-05-30 1971-11-16 Hitachi Ltd Duct for magnetohydrodynamic thermal to electrical energy conversion apparatus
US3664921A (en) 1969-10-16 1972-05-23 Atomic Energy Commission Proton e-layer astron for producing controlled fusion reactions
AT340010B (de) 1970-05-21 1977-11-25 Nowak Karl Ing Einrichtung zur erzielung einer nuklearen reaktion mittels kunstlichem plasma vorzugsweise zur kontrollierten atomkernfusion
US3668065A (en) 1970-09-15 1972-06-06 Atomic Energy Commission Apparatus for the conversion of high temperature plasma energy into electrical energy
US3663362A (en) 1970-12-22 1972-05-16 Atomic Energy Commission Controlled fusion reactor
LU65432A1 (uk) 1972-05-29 1972-08-24
US4233537A (en) 1972-09-18 1980-11-11 Rudolf Limpaecher Multicusp plasma containment apparatus
US4182650A (en) 1973-05-17 1980-01-08 Fischer Albert G Pulsed nuclear fusion reactor
US5015432A (en) 1973-10-24 1991-05-14 Koloc Paul M Method and apparatus for generating and utilizing a compound plasma configuration
US5041760A (en) 1973-10-24 1991-08-20 Koloc Paul M Method and apparatus for generating and utilizing a compound plasma configuration
US4010396A (en) 1973-11-26 1977-03-01 Kreidl Chemico Physical K.G. Direct acting plasma accelerator
FR2270733A1 (en) 1974-02-08 1975-12-05 Thomson Csf Magnetic field vehicle detector unit - receiver detects changes produced in an emitted magnetic field
US4098643A (en) 1974-07-09 1978-07-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Dual-function magnetic structure for toroidal plasma devices
US4057462A (en) * 1975-02-26 1977-11-08 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Radio frequency sustained ion energy
US4054846A (en) 1975-04-02 1977-10-18 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Transverse-excitation laser with preionization
US4065351A (en) 1976-03-25 1977-12-27 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Particle beam injection system
US4125431A (en) * 1977-06-16 1978-11-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Tandem mirror plasma confinement apparatus
US4166760A (en) 1977-10-04 1979-09-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Plasma confinement apparatus using solenoidal and mirror coils
US4347621A (en) 1977-10-25 1982-08-31 Environmental Institute Of Michigan Trochoidal nuclear fusion reactor
US4303467A (en) 1977-11-11 1981-12-01 Branson International Plasma Corporation Process and gas for treatment of semiconductor devices
US4274919A (en) 1977-11-14 1981-06-23 General Atomic Company Systems for merging of toroidal plasmas
US4202725A (en) 1978-03-08 1980-05-13 Jarnagin William S Converging beam fusion system
US4189346A (en) 1978-03-16 1980-02-19 Jarnagin William S Operationally confined nuclear fusion system
US4246067A (en) 1978-08-30 1981-01-20 Linlor William I Thermonuclear fusion system
US4267488A (en) 1979-01-05 1981-05-12 Trisops, Inc. Containment of plasmas at thermonuclear temperatures
US4397810A (en) 1979-03-16 1983-08-09 Energy Profiles, Inc. Compressed beam directed particle nuclear energy generator
US4314879A (en) * 1979-03-22 1982-02-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Production of field-reversed mirror plasma with a coaxial plasma gun
US4416845A (en) 1979-08-02 1983-11-22 Energy Profiles, Inc. Control for orbiting charged particles
JPS5829568B2 (ja) 1979-12-07 1983-06-23 岩崎通信機株式会社 2ビ−ム1電子銃陰極線管
US4548782A (en) 1980-03-27 1985-10-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Tokamak plasma heating with intense, pulsed ion beams
US4390494A (en) 1980-04-07 1983-06-28 Energy Profiles, Inc. Directed beam fusion reaction with ion spin alignment
US4350927A (en) 1980-05-23 1982-09-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Means for the focusing and acceleration of parallel beams of charged particles
US4317057A (en) 1980-06-16 1982-02-23 Bazarov Georgy P Channel of series-type magnetohydrodynamic generator
US4434130A (en) 1980-11-03 1984-02-28 Energy Profiles, Inc. Electron space charge channeling for focusing ion beams
US4584160A (en) 1981-09-30 1986-04-22 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Plasma devices
US4543231A (en) 1981-12-14 1985-09-24 Ga Technologies Inc. Multiple pinch method and apparatus for producing average magnetic well in plasma confinement
US4560528A (en) 1982-04-12 1985-12-24 Ga Technologies Inc. Method and apparatus for producing average magnetic well in a reversed field pinch
JPH06105597B2 (ja) 1982-08-30 1994-12-21 株式会社日立製作所 マイクロ波プラズマ源
JPS5960899A (ja) 1982-09-29 1984-04-06 株式会社東芝 イオン・エネルギ−回収装置
US4618470A (en) 1982-12-01 1986-10-21 Austin N. Stanton Magnetic confinement nuclear energy generator
US4483737A (en) 1983-01-31 1984-11-20 University Of Cincinnati Method and apparatus for plasma etching a substrate
US4601871A (en) 1983-05-17 1986-07-22 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Steady state compact toroidal plasma production
USH235H (en) * 1983-09-26 1987-03-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy In-situ determination of energy species yields of intense particle beams
US4650631A (en) 1984-05-14 1987-03-17 The University Of Iowa Research Foundation Injection, containment and heating device for fusion plasmas
US4639348A (en) 1984-11-13 1987-01-27 Jarnagin William S Recyclotron III, a recirculating plasma fusion system
US4615755A (en) 1985-08-07 1986-10-07 The Perkin-Elmer Corporation Wafer cooling and temperature control for a plasma etching system
US4826646A (en) 1985-10-29 1989-05-02 Energy/Matter Conversion Corporation, Inc. Method and apparatus for controlling charged particles
US4630939A (en) 1985-11-15 1986-12-23 The Dow Chemical Company Temperature measuring apparatus
SE450060B (sv) 1985-11-27 1987-06-01 Rolf Lennart Stenbacka Forfarande for att astadkomma fusionsreaktioner, samt anordning for fusionsreaktor
US4687616A (en) 1986-01-15 1987-08-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for preventing cyclotron breakdown in partially evacuated waveguide
US4894199A (en) * 1986-06-11 1990-01-16 Norman Rostoker Beam fusion device and method
DK556887D0 (da) 1987-10-23 1987-10-23 Risoe Forskningscenter Fremgangsmaade til fremstilling af en pille og injektor til injektion af saadan pille
DE69026923T2 (de) 1990-01-22 1996-11-14 Werner K Steudtner Kernfusionsreaktor
US5160695A (en) 1990-02-08 1992-11-03 Qed, Inc. Method and apparatus for creating and controlling nuclear fusion reactions
JP2509729B2 (ja) * 1990-04-02 1996-06-26 株式会社東芝 核融合装置のビ―ムエネルギ―制御装置
US5311028A (en) 1990-08-29 1994-05-10 Nissin Electric Co., Ltd. System and method for producing oscillating magnetic fields in working gaps useful for irradiating a surface with atomic and molecular ions
US5122662A (en) 1990-10-16 1992-06-16 Schlumberger Technology Corporation Circular induction accelerator for borehole logging
US5206516A (en) 1991-04-29 1993-04-27 International Business Machines Corporation Low energy, steered ion beam deposition system having high current at low pressure
US6488807B1 (en) 1991-06-27 2002-12-03 Applied Materials, Inc. Magnetic confinement in a plasma reactor having an RF bias electrode
US5207760A (en) 1991-07-23 1993-05-04 Trw Inc. Multi-megawatt pulsed inductive thruster
US5323442A (en) 1992-02-28 1994-06-21 Ruxam, Inc. Microwave X-ray source and methods of use
US5502354A (en) 1992-07-31 1996-03-26 Correa; Paulo N. Direct current energized pulse generator utilizing autogenous cyclical pulsed abnormal glow discharges
RU2056649C1 (ru) 1992-10-29 1996-03-20 Сергей Николаевич Столбов Способ управляемого термоядерного синтеза и управляемый термоядерный реактор для его осуществления
US5339336A (en) 1993-02-17 1994-08-16 Cornell Research Foundation, Inc. High current ion ring accelerator
FR2705584B1 (fr) 1993-05-26 1995-06-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif de séparation isotopique par résonance cyclotronique ionique.
US5473165A (en) 1993-11-16 1995-12-05 Stinnett; Regan W. Method and apparatus for altering material
US5557172A (en) 1993-12-21 1996-09-17 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Plasma beam generating method and apparatus which can generate a high-power plasma beam
US5537005A (en) 1994-05-13 1996-07-16 Hughes Aircraft High-current, low-pressure plasma-cathode electron gun
US5420425A (en) 1994-05-27 1995-05-30 Finnigan Corporation Ion trap mass spectrometer system and method
US5656519A (en) 1995-02-14 1997-08-12 Nec Corporation Method for manufacturing salicide semiconductor device
US5653811A (en) 1995-07-19 1997-08-05 Chan; Chung System for the plasma treatment of large area substrates
US20040213368A1 (en) 1995-09-11 2004-10-28 Norman Rostoker Fusion reactor that produces net power from the p-b11 reaction
AU7374896A (en) 1995-09-25 1997-04-17 Paul M. Koloc A compound plasma configuration, and method and apparatus for generating a compound plasma configuration
JP3385327B2 (ja) 1995-12-13 2003-03-10 株式会社日立製作所 三次元四重極質量分析装置
US5764715A (en) 1996-02-20 1998-06-09 Sandia Corporation Method and apparatus for transmutation of atomic nuclei
KR100275597B1 (ko) 1996-02-23 2000-12-15 나카네 히사시 플리즈마처리장치
US6000360A (en) 1996-07-03 1999-12-14 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US5811201A (en) 1996-08-16 1998-09-22 Southern California Edison Company Power generation system utilizing turbine and fuel cell
US5923716A (en) 1996-11-07 1999-07-13 Meacham; G. B. Kirby Plasma extrusion dynamo and methods related thereto
JP3582287B2 (ja) 1997-03-26 2004-10-27 株式会社日立製作所 エッチング装置
JPH10335096A (ja) 1997-06-03 1998-12-18 Hitachi Ltd プラズマ処理装置
US6894446B2 (en) 1997-10-17 2005-05-17 The Regents Of The University Of California Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion
US6628740B2 (en) 1997-10-17 2003-09-30 The Regents Of The University Of California Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion
US6271529B1 (en) 1997-12-01 2001-08-07 Ebara Corporation Ion implantation with charge neutralization
US6390019B1 (en) 1998-06-11 2002-05-21 Applied Materials, Inc. Chamber having improved process monitoring window
FR2780499B1 (fr) 1998-06-25 2000-08-18 Schlumberger Services Petrol Dispositifs de caracterisation de l'ecoulement d'un fluide polyphasique
DE19929278A1 (de) 1998-06-26 2000-02-17 Nissin Electric Co Ltd Verfahren zum Implantieren negativer Wasserstoffionen und Implantierungseinrichtung
US6255648B1 (en) 1998-10-16 2001-07-03 Applied Automation, Inc. Programmed electron flux
US6248251B1 (en) 1999-02-19 2001-06-19 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for electrostatically shielding an inductively coupled RF plasma source and facilitating ignition of a plasma
US6755086B2 (en) 1999-06-17 2004-06-29 Schlumberger Technology Corporation Flow meter for multi-phase mixtures
US6322706B1 (en) 1999-07-14 2001-11-27 Archimedes Technology Group, Inc. Radial plasma mass filter
US6452168B1 (en) 1999-09-15 2002-09-17 Ut-Battelle, Llc Apparatus and methods for continuous beam fourier transform mass spectrometry
DE10060002B4 (de) 1999-12-07 2016-01-28 Komatsu Ltd. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
US6593539B1 (en) 2000-02-25 2003-07-15 George Miley Apparatus and methods for controlling charged particles
US6408052B1 (en) 2000-04-06 2002-06-18 Mcgeoch Malcolm W. Z-pinch plasma X-ray source using surface discharge preionization
US6593570B2 (en) 2000-05-24 2003-07-15 Agilent Technologies, Inc. Ion optic components for mass spectrometers
US6664740B2 (en) 2001-02-01 2003-12-16 The Regents Of The University Of California Formation of a field reversed configuration for magnetic and electrostatic confinement of plasma
US6611106B2 (en) 2001-03-19 2003-08-26 The Regents Of The University Of California Controlled fusion in a field reversed configuration and direct energy conversion
GB0131097D0 (en) 2001-12-31 2002-02-13 Applied Materials Inc Ion sources
US6911649B2 (en) * 2002-06-21 2005-06-28 Battelle Memorial Institute Particle generator
US6922649B2 (en) 2003-11-25 2005-07-26 International Business Machines Corporation Multiple on-chip test runs and repairs for memories
EA018812B1 (ru) 2005-03-07 2013-10-30 Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорниа Система для выработки электроэнергии из плазмы
US8031824B2 (en) 2005-03-07 2011-10-04 Regents Of The University Of California Inductive plasma source for plasma electric generation system
CN101189684B (zh) 2005-03-07 2013-04-24 加州大学评议会 等离子体发电***
US7115887B1 (en) 2005-03-15 2006-10-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for generating extreme ultraviolet with mather-type plasma accelerators for use in Extreme Ultraviolet Lithography
US20080226011A1 (en) 2005-10-04 2008-09-18 Barnes Daniel C Plasma Centrifuge Heat Engine Beam Fusion Reactor
CN101320599A (zh) 2007-06-06 2008-12-10 高晓达 通过极限环螺旋扇形注入区的束流连续注入方法
US8368636B2 (en) 2007-09-21 2013-02-05 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with intensity variation
CA2734757C (en) 2008-09-18 2015-05-05 E Craftsmen Corporation Configurable led driver/dimmer for solid state lighting applications
CN102301832B (zh) 2009-02-04 2014-07-23 全面熔合有限公司 用于压缩等离子体的***和方法
US8569956B2 (en) 2009-06-04 2013-10-29 Point Somee Limited Liability Company Apparatus, method and system for providing AC line power to lighting devices
US8193738B2 (en) 2009-08-07 2012-06-05 Phihong Technology Co., Ltd. Dimmable LED device with low ripple current and driving circuit thereof
US8760078B2 (en) 2010-10-04 2014-06-24 Earl W. McCune, Jr. Power conversion and control systems and methods for solid-state lighting
US8587215B2 (en) 2011-05-05 2013-11-19 General Electric Company Self-dimming OLED lighting system and control method
SG11201402259YA (en) * 2011-11-14 2014-06-27 Univ California Systems and methods for forming and maintaining a high performance frc
US9078327B2 (en) 2012-03-05 2015-07-07 Luxera, Inc. Apparatus and method for dimming signal generation for a distributed solid state lighting system
US20130249431A1 (en) 2012-03-05 2013-09-26 Luxera, Inc. Dimmable Hybrid Adapter for a Solid State Lighting System, Apparatus and Method
WO2013191779A2 (en) * 2012-03-23 2013-12-27 Princeton Satellite Systems, Inc. Method, apparatus, and system to reduce neutron production in small clean fusion reactors
CN104768285B (zh) 2012-05-17 2017-06-13 昂宝电子(上海)有限公司 用于利用***控制器进行调光控制的***和方法
JP6258951B2 (ja) 2012-11-06 2018-01-10 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 回路装置及び回路装置を備えるledランプ
CN103024994B (zh) 2012-11-12 2016-06-01 昂宝电子(上海)有限公司 使用triac调光器的调光控制***和方法
US9192002B2 (en) 2012-11-20 2015-11-17 Isine, Inc. AC/DC conversion bypass power delivery
WO2014114986A1 (en) 2013-01-25 2014-07-31 L Ferreira Jr Moacir Multiphase nuclear fusion reactor
JP6829937B2 (ja) 2013-02-11 2021-02-17 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 分数巻数コイル巻線
US9591740B2 (en) 2013-03-08 2017-03-07 Tri Alpha Energy, Inc. Negative ion-based neutral beam injector
US9754686B2 (en) * 2013-08-20 2017-09-05 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Plasma confinement system and methods for use
SG11201602160UA (en) * 2013-09-24 2016-04-28 Tri Alpha Energy Inc Systems and methods for forming and maintaining a high performance frc
CN104066254B (zh) 2014-07-08 2017-01-04 昂宝电子(上海)有限公司 使用triac调光器进行智能调光控制的***和方法
KR20160014379A (ko) 2014-07-29 2016-02-11 주식회사 실리콘웍스 조명 장치
BR112017003327B1 (pt) * 2014-08-19 2021-01-19 General Fusion Inc. sistema e método para controlar campo magnético de plasma
US20170294238A1 (en) * 2014-10-01 2017-10-12 Xian-Jun Zheng Neutron source based on a counter-balancing plasma beam configuration
KR102257718B1 (ko) 2014-10-01 2021-05-28 매그나칩 반도체 유한회사 발광 다이오드 구동 회로 및 이를 포함하는 발광 다이오드 조명 장치
PT3213608T (pt) 2014-10-30 2019-09-23 Tae Tech Inc Sistemas e processos de formação e manutenção de um plasma numa frc de elevado desempenho
TWI629916B (zh) 2014-12-10 2018-07-11 隆達電子股份有限公司 發光裝置與發光二極體電路
US20180047461A1 (en) * 2015-02-24 2018-02-15 The Trustees Of Princeton University System and method for small, clean, steady-state fusion reactors
CN108352199B (zh) 2015-11-13 2022-09-09 阿尔法能源技术公司 用于frc等离子***置稳定性的***和方法
US10326370B2 (en) 2016-06-02 2019-06-18 Semiconductor Components Industries, Llc Controlling output voltage for power converter

Also Published As

Publication number Publication date
IL266075A (en) 2019-06-30
JP7432576B2 (ja) 2024-02-16
PH12019500922A1 (en) 2019-12-02
CL2019001095A1 (es) 2019-09-06
KR20190072618A (ko) 2019-06-25
BR112019008478B1 (pt) 2024-03-05
IL266075B1 (en) 2024-02-01
JP2019537002A (ja) 2019-12-19
EP3533068A4 (en) 2020-07-01
JP7075101B2 (ja) 2022-05-25
IL307610A (en) 2023-12-01
MY194606A (en) 2022-12-06
SG11201903545VA (en) 2019-05-30
CN110140182A (zh) 2019-08-16
SA519401656B1 (ar) 2022-10-25
IL266075B2 (en) 2024-06-01
CA3041826A1 (en) 2018-05-03
US20190318831A1 (en) 2019-10-17
ZA201902652B (en) 2020-08-26
EA201991063A1 (ru) 2019-09-30
US11195627B2 (en) 2021-12-07
EP3533068B1 (en) 2023-09-06
KR102606549B1 (ko) 2023-11-24
AU2023201071A1 (en) 2023-03-23
MX2019004956A (es) 2019-06-24
BR112019008478A2 (pt) 2019-07-09
PE20190677A1 (es) 2019-05-14
AU2017347877B2 (en) 2022-12-01
US20220093280A1 (en) 2022-03-24
JP2022031482A (ja) 2022-02-18
EP3533068A1 (en) 2019-09-04
WO2018081724A1 (en) 2018-05-03
AU2017347877A1 (en) 2019-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11615896B2 (en) Systems and methods for radial and axial stability control of an FRC plasma
IL251583B2 (en) Systems and methods for creating and maintaining high performance frc
UA126673C2 (uk) Системи і способи поліпшеної підтримки високоефективної конфігурації з оберненим полем і нагрівання електронів за допомогою вищих гармонік швидких хвиль у високоефективній конфігурації з оберненим полем
UA128079C2 (uk) Системи і способи поліпшеної підтримки підвищених енергій високоефективної конфігурації з оберненим полем, що передбачають використання інжекторів нейтральних пучків з настроюваними енергіями пучків
KR20230165847A (ko) 중성 빔 주입을 통해 높은 에너지 및 온도 frc 플라즈마를 형성하고 유지하기 위한 시스템 및 방법
KR20220127297A (ko) 스페로막 병합 및 중성 빔 주입을 통한 고에너지 및 온도 frc 플라즈마를 형성 및 유지를 위한 시스템 및 방법
KR20230101896A (ko) 플라즈마 가열을 위한 전자 빔을 위한 시스템, 디바이스 및 방법
EA040251B1 (ru) Система и способ для генерирования и поддержания магнитного поля с конфигурацией с обращенным полем (frc)
NZ793733A (en) Systems and methods for improved sustainment of a high performance frc elevated energies utilizing neutral beam injectors with tunable beam energies