[go: up one dir, main page]

SU1633464A1 - Device for high temperature plasma generation and containment - Google Patents

Device for high temperature plasma generation and containment Download PDF

Info

Publication number
SU1633464A1
SU1633464A1 SU894694363A SU4694363A SU1633464A1 SU 1633464 A1 SU1633464 A1 SU 1633464A1 SU 894694363 A SU894694363 A SU 894694363A SU 4694363 A SU4694363 A SU 4694363A SU 1633464 A1 SU1633464 A1 SU 1633464A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wall
electrically conductive
chamber
plasma
magnetic
Prior art date
Application number
SU894694363A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Кириллович Тараненко
Борис Ильич Иванов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8851
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 Предприятие П/Я В-8851 filed Critical Предприятие П/Я В-8851
Priority to SU894694363A priority Critical patent/SU1633464A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1633464A1 publication Critical patent/SU1633464A1/en

Links

Classifications

    • 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

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к физике плазмы и может быть использовано дл  получени  и удержани  высокотемпературной плазмы при проведении исследований по проблеме управл емого термо дерного синтеза . Целью изобретени   вл етс  увеличение плотности высокотемпературной плазмы и эффективности ее удержани . В открытой ловушке с магнитными пробками предусмотрена электропровод ща  внутренн   стенка, изолированна  от основной камеры, при этом магнитна  система и электропровод ща  внутренн   стенка выполнены так, что силовые линии магнитного пол  параллельны этой стенке в месте ее расположени  и, кроме того, эта стенка подключена к положительному полюсу источника электропитани . В камеру через магнитное поле остроугольной геометрии инжектируетс  электронный пучок, навстречу ему в камеру инжектируетс  плазма, а через отверсти  во внутренней электропровод щей стенке в камеру, кроме того, инжектируетс  газ. В результате р камере зажигаетс  разр д, гор щий в скрещенных электрическом и магнитном пол х. Вблизи внутренней электропровод щей стенки образуетс  ирианодный слой. Высокоэнергетические ионы, инжектируемые из прианодного сло  в основной объем рабочей камеры, создают приосевой слой, плотность плазмы в котором на пор док выше, чем в прианод- ном слое 3 з. п. ф-лы, 6 ил. i ел сThe invention relates to plasma physics and can be used to obtain and retain high-temperature plasma when conducting research on the problem of controlled thermo-nuclear synthesis. The aim of the invention is to increase the density of high-temperature plasma and its retention efficiency. In an open trap with magnetic plugs, an electrically conductive inner wall is provided, isolated from the main chamber, while the magnetic system and electrically conductive inner wall are made so that the magnetic field lines are parallel to this wall at its location and, moreover, this wall is connected to the positive pole of the power supply. An electron beam is injected into the chamber through the magnetic field of an acute-angled geometry, plasma is injected towards it into the chamber, and through the holes in the inner electrically conductive wall, gas is also injected into the chamber. As a result, a discharge is ignited in the p chamber, burning in a crossed electric and magnetic field. Near the internal electrically conductive wall an iridescent layer is formed. The high-energy ions injected from the near-anode layer into the main volume of the working chamber create an axial layer, the plasma density of which is an order of magnitude higher than that in the near-anode layer 3 h. item f-ly, 6 ill. i ate with

Description

Изобретение относитс  к физике плазмы и может быть использовано дл  получени  и удержани  высокотемпературной плазмы при проведении исследований по проблеме управл емого термо дерного синтеза.The invention relates to plasma physics and can be used to obtain and retain high-temperature plasma when conducting research on the problem of controlled thermo-nuclear synthesis.

Цель изобретени  -- увеличение плотности высокотемпературной плазмы и эффективности ее удержани .The purpose of the invention is to increase the density of high-temperature plasma and its retention efficiency.

На фиг I показана конструктивна  схема устройства; на фиг 2--4 - варианты выполнени  внутренней электропровод щей стенки; на фиг. 5 - схема направлени  электрических и магнитных полей в устройстве; на фиг 6 - проекци  траектории движени  ионов на плоскость, параллельную оси рабочей камеры.Fig I shows a structural diagram of the device; Figures 2--4 illustrate embodiments of the inner electrically conductive wall; in fig. 5 is a diagram of the direction of the electric and magnetic fields in the device; Fig. 6 is a projection of the trajectory of the movement of ions onto a plane parallel to the axis of the working chamber.

Устройство содержит (фиг. I ) рабочую камеру 1, электронную пушку 2, инжектор 3 плазмы (плазменную коаксиальную пушку), катушки 4 и 5, создающие магнитное пол 1 остроугольной геометрии в месте расположени  электронной пушки 2, катушки 6 и 7, создающие магнитное поле пробочной конфигурации в основном объеме рабочей камеры 1, электропровод щую вн i реннюю стенку (анод) 8, газовую камер 9, источник 10 электрического питани  Форма электропровод щей внутренней стенки и конфигураци  магнитного пол  подбираютс  так, чтобы отсутствовали нормальные к стенке составл ющие магнитного пол .The device contains (Fig. I) a working chamber 1, an electron gun 2, a plasma injector 3 (plasma coaxial gun), coils 4 and 5, creating a magnetic field 1 of an acute angle geometry at the location of the electron gun 2, coils 6 and 7, creating a magnetic field cork configuration in the main volume of the working chamber 1, electrically conductive inner and outer walls (anode) 8, gas chambers 9, electrical power source 10; The shape of the electrically conductive inner wall and the magnetic field configuration are selected so that there are no normal walls e components of the magnetic field.

Устройство снабжено системой напускаThe device is equipped with an inlet system

0505

СОWITH

соwith

4- О5 U4- O5 U

газа, включающей в себ , помимо баллона с газом и вентил  (не показаны), газовую камеру 9, соедин ющуюс  с объемом рабочей камеры 1 системой отверстий в электропровод щей внутренней стенке Газова  камера 9 изготавливаетс  из электрического материала, например из керамики, так что внутренн   электропровод ща  стенка 8 электрически изолирована от рабочей камеры 1 На электропровод щую внутреннюю стенку 8 от внешнего источника электропитани  10 подаетс  положительный потенциалgas, including, in addition to a gas cylinder and a valve (not shown), a gas chamber 9 connected to the volume of the working chamber 1 by a system of openings in the electrically conductive inner wall of the gas chamber 9 is made of electrical material, for example, ceramic, so that electrically conductive wall 8 is electrically isolated from the working chamber 1 A positive potential is applied to the electrically conductive inner wall 8 from an external power source 10

Устройство работает следующим образом Электронный пучок, сформированный электронной пушкой 2, через магнитное поле остроугольной геометрии инжектируетс  в рабочую камеру 1 ловушки с магнитными пробками Навстречу электронному пучку инжектором 3 (коаксиальной пушкой) в ловушк инжектируетс  плазма Одновременно с этим к внутренней электропровод щей стенке 8 прикладываетс  положительный потенциал от источника 10 электропитани  Из газовой камеры 9 через отверсти  в электропровод щей внутренней стенке 8 в рабочую камеру 1 вводитс  газ В результате в ней (ажигаетс  разр д, гор щий в скрещенных электрическом и магнитном пол х, при этом вблизи электропровод щей внутренней стенки образуетс  прианодный слой Ионы, инжектируемые в объем рабочей камеры 1 из ггри- анодного сло , имеют энергию, равную 2 U (где U - величина потенциала, подаваемого на электропровод щую внутреннюю стенку 8 от внешнего источника 10 электрического питани ), создают приосевой слой плазмы, имеющей плотность на пор док более высокую, чем вблизи прианодного сло  The device operates as follows. An electron beam formed by electron gun 2 is injected into the working chamber 1 of the trap with magnetic stoppers through a magnetic field of acute angle geometry. An injector 3 (coaxial gun) is injected into the trap of the electron beam by an injector 3 at the same time as the electron beam potential from the power supply source 10 From the gas chamber 9, through the holes in the electrically conductive inner wall 8, gas is introduced into the working chamber 1 As a result, it burns the discharge burning in crossed electric and magnetic fields, while near the electrically conductive inner wall an anode layer forms. The ions injected into the volume of the working chamber 1 from the gyri anode layer have an energy of 2 U (where U is the potential value supplied to the electrically conductive inner wall 8 from an external electric power source 10), create an axial plasma layer having a density that is an order of magnitude higher than near the near-anode layer

Основные части устройства выполн ют следующие функции Прианодный слой (область сильного электрического пол ) инжектирует , фокусирует и удерживает высоко- энергетичные ионы Плазменьим инжектор 3 служит дл  компенсации пространственного зар да высокоэнергетических ионов и дл  создани  плазмы-мишени Электронна  пушка 2 инжектирует электронный пучок, который , взаимодейству  с плазмой способст0The main parts of the device perform the following functions. The anode layer (the region of a strong electric field) injects, focuses and holds high-energy ions. Plasmenim injector 3 serves to compensate for the spatial charge of high-energy ions and to create a target plasma. An electron gun 2 injects an electron beam that interact with plasma

5 0 55 0 5

вует увеличению плотности потока высоко- энергетичных ионов из прианодного сло , восстанавливает потери электронов из ловушки , способствует удержанию ионов. Газова  камера 9 служит дл  равномерного ввода рабочего газа непосредственно в прианодный слойIt increases the flux density of high-energy ions from the near-anode layer, restores the loss of electrons from the trap, and contributes to the retention of ions. The gas chamber 9 serves to uniformly introduce the working gas directly into the anode layer

Усфойство позвол ет получить и эффективно удерживать высокотемпературную плотную плазму, при этом оно  вл етс  относительно простым в осуществлении и не требует больших капиталовложений дл  его реализацииThe device allows to obtain and effectively retain high-temperature dense plasma, while it is relatively simple to implement and does not require large investments to realize it.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 1 Устройство дл  получени  и удержани  высокотемпературной плазмы, содержащее магнитную систему в виде магнитной ловушки с пробочной конфигурацией силовых линий магнитного пол , рабочую камеру с внутренней электропровод щей стенкой, размещенной в области между магнитными пробками, инжектор плазмы, расположенный соосно магнитной системе на входе в рабочую камеру, источник электропитани , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  плотности высокотемпературной плазмы и эффективности ее удержани , внутренн   электропровод ща  стенка расположена и выполнена таким образом, что силовые линии магнитного пол  параллельны внутренней электропровод щей стенке, подключенной к положительному полюсу источника электропитани 1 A device for receiving and maintaining a high-temperature plasma containing a magnetic system in the form of a magnetic trap with a plug configuration of magnetic field lines, a working chamber with an internal electrically conductive wall located in the region between the magnetic plugs, a plasma injector located coaxially with the magnetic system at the entrance to the working A camera, power supply, characterized in that, in order to increase the density of the high-temperature plasma and its retention efficiency, the internal electrically conductive wall is located and designed in such a way that the magnetic field lines are parallel to the inner electrically conductive wall connected to the positive pole of the power source 2Устройство по п 1, отличающеес  тем, что оно дополнительно снабжено электронной пушкой, установленной на входе в рабочую камеру.2 A device according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with an electron gun mounted at the entrance to the working chamber. 3Устройство по п 1, отличающеес  тем, что оно дополнительно снабжено системой дл  напуска газа, при этом отверсти  дл  напуска газа в камер распределены равномерно по электропровод щей внутрен ней стенке3. A device according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a system for gas inlet, the gas inlet holes in the chambers being distributed evenly over the electrically conductive inner wall. 4Устройство поп 1, отличающеес  тем, что электропровод ща  внутренн   стенка имеет сферическую форму с центром, лежащим на оси рабочей камеры4 A device of pop 1, characterized in that the electrically conductive inner wall has a spherical shape with a center lying on the axis of the working chamber tt 545 NO545 NO tt tt ff CO COCO CO .. СЛSL Фиг. 6FIG. 6
SU894694363A 1989-05-22 1989-05-22 Device for high temperature plasma generation and containment SU1633464A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894694363A SU1633464A1 (en) 1989-05-22 1989-05-22 Device for high temperature plasma generation and containment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894694363A SU1633464A1 (en) 1989-05-22 1989-05-22 Device for high temperature plasma generation and containment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1633464A1 true SU1633464A1 (en) 1991-03-07

Family

ID=21449015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894694363A SU1633464A1 (en) 1989-05-22 1989-05-22 Device for high temperature plasma generation and containment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1633464A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223618C1 (en) * 2003-03-11 2004-02-10 Шапкин Владимир Васильевич Method and device for plasma heating

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Иоффе М. С. и др. Удержание плазмы в магнито-электростатической ловушке АТОЛЛ -П.- Физика плазмы, 1984, т. 10, выи. 3, с. 464-475. Иоффе М. С. и др. Исследование удержани плазмы в ловушке с магнитными пробками, ЖЭТФ, 1960, т 39, вып 6, с. 1602-161 1. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2223618C1 (en) * 2003-03-11 2004-02-10 Шапкин Владимир Васильевич Method and device for plasma heating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4233537A (en) Multicusp plasma containment apparatus
US6329628B1 (en) Methods and apparatus for generating a plasma torch
US4172008A (en) Nuclear fusion reactor
EP0184812A2 (en) High frequency plasma generation apparatus
US3655508A (en) Electrostatic field apparatus for reducing leakage of plasma from magnetic type fusion reactors
JPH03501074A (en) Electromagnetic radiation generator and high current electron gun
GB936137A (en) Ion source with space charge neutralization
US4140943A (en) Plasma generating device with hairpin-shaped cathode filaments
US3191092A (en) Plasma propulsion device having special magnetic field
US6568362B2 (en) Rotating arc spark plug
US3866074A (en) Magnetic spark spreader
SU1633464A1 (en) Device for high temperature plasma generation and containment
US3935504A (en) Method and apparatus for injection of a plasma
US3892970A (en) Relativistic electron beam device
US4135093A (en) Use of predissociation to enhance the atomic hydrogen ion fraction in ion sources
KR910007165A (en) Particulate Pollution Prevention System
US5506405A (en) Excitation atomic beam source
JPS5740845A (en) Ion beam generator
US3271001A (en) Quick acting valve
RU2045102C1 (en) Plasma emitter of ions
RU2223618C1 (en) Method and device for plasma heating
SU810063A1 (en) Cylindrical betatron
US3678323A (en) Hydrogen ion beam generating electrode
JPS62174578A (en) High frequency type ion thruster
GB821744A (en) Plasma generator