Способ стабилизации неустойчивостей плазмы

Способ стабилизации неустойчивостей плазмы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ 598524 сма советайнл

Сацналистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.07.76 (21) 2382992/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) М. Кл. -

Н 05Н 1(16

G 21В 1(00

Государственный комитет ссср (53) УДК 533.9.07 (088.8) ло делам нэобретений и открытий!

, (72) Авторы изобретения Ь. А. Чуянов, Ю. В. Гвоздков, Л. H. Фицнер и М. 1О. Черкашин (71) Заявитель (54) СПОСОБ С1АБИЛИЗАЦИИ НЕУСТОЙ 1йьОС11I

ПЛАЗМЫ

Изобретение относится к области автоматического управления процессами в плазменных устроиствах, преимущественно в термоядерных установках, и может быть использовано для подавления различных

B неустойчивостей в открытых и тороидальных магнитных ловушках.

Известны спосооы подавления неустойчивостей плазмы с помощью обратнои связи с постоянными параметрами.

Известные способы предполагают применение специальной электронной системы, получающеи сигнал с датчиков состояния плазмы и воздействующей на плазму путем создания электростатических или магнитных полей, 11араметры обратной связи выбирают из условия обеспечения затухания колебании плазмы на основе идеализированной матемаг11ческой модели неустои° ивости, à оо эффективности воздейстьия ооратнои связи на плазменную неустойчивость судят по величине характерных парамстров плазмы (плотности, температу рс, уровню остаточных колебаний и др.). г уществующие способы не обесп чивают

"5 устоичивость замкнутои системы «плазма+ ооратная связь» при значительном изменении параметров плазмы из-за недостатка априорной информации о параметрах плазмы. 3з

Ближайшим те: нггческим решением и предлагаемому изооретению является способ стабилизации неустойчивостей плазмы путем преобразования сигнала с датчиков состоянгя плазмы li автомати еского задания параметров обратной связи.

По этому спосооу вы..одной сигнал подвергают преобразованию: ьыпрямляго1, выделяют низкочастотную составляющую, которую затем логарифмируют с помощью функциональнolo преооразователя и далее дифференцпруют. В результате указанны . деиствий формируют показатель устоггчивости плазмы, использующий для авгоматического нахождения и поддержания с похгощью х»гогокана IBIIQI О поискового ройства (автоматического опты»гзатора) значений параметров обратной связи, ооеспечивающих устоичпвосгь. 11опск предполагacT пробные изменения управляемых параметров ооратной связи, изучение в;шянпя этих изменении на показате,1ь у стоичивости и такое последующее изменение указанных параметров, при котором достигается экстремум показатсля устойчивости (обеспечивается устойчивость плазмы) .

Однако известный способ Нс позволяет стабилизировать те плазменные неустойчивости, для которых инкремент колебаний порядка частоты (способ работоспособен в

598524

Составитель В. Обухов

Редактор E. Месропова

Техред А. Камышникова

Корректор А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2 случае малых инкрементов, порядка нескольких процентов от частоты колебаний) из-за применения поисковой системы для отыскания области устойчивости, о т л и ч аю щ е е с я малым быстродействием. 5

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу из сигнала с датчиков состояния плазмы выделяют колебания на час- 10 тоте подавляемой неустойчивости, сравнивают уровень амплитуды колебаний с заданным значением и в зависимости от их разницы производят автоматическое изменение параметров обратной связи. 15

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

В плазменном устройстве 1 установлены датчики 2 состояния плазмы, связанные с усилителем 3 с регулируемым коэффициентом усиления с подключенными на выходе электродами 4. Датчики 2 подключены также к цепи из частотно-избирательного фильтра 5, детектора 6 и интегратора 7, замыкающихся на усилитель 3. Источник

8 регулируемого напряжения подключен на вход интегратора 7. При возникновении неустойчивостей в плазме датчик состояния плазмы (например, электростатического типа) воспринимает возмущения электрического поля, которые выделяются частот- но-избирательным фильтром 5, настроенным на частоту подавляемых колебаний плазмы. Сигнал с выхода фильтра 5 подается на детектор 6, а с детектора 6 выпрямленный сигнал, пропорциональный а яплптуде колебаний в плазме, и напряжение с источника 8 подаются, соответств "пно, на прямой и инверсный входы интегратора 7, введенного в цепь для получения астатиз40 ма регулирования. Выходной сигнал интегратора 7 поступает на управляющий вход усилителя 3 с регулируемым коэффициентом усиления и повышает коэффициент усиления в основном контуре обратной связи до тех пор, пока система не войдет в область устойчивости, и сигнал с детектора

6 не сравняется по абсолютной величине с напряжением источника 8. Напряжение источника 8 определяет уровень остаточных колебаний в системе, а усиление в основном контуре обратной связи при любом изменении плотности поддерживается таким, при котором плазма находится на границе устойчивости.

Проверка работоспособности устройства, реализу ющего предлагаемый способ, была проведена на установке ОГРА-3. Изменение полного коэффициента усиления обратной связи с помощью цепи самонастройки позволило обеспечить стабилизацию желобковой неустойчивости при изменениях плотности в процессе накопления плазмы.

Амплитуда автоколебаний поддерживалась на заданном уровне, не ограничивающем накопление плазмы в ловушке.

Формула изобретения

Способ стабилизации неустойчивостей плазмы, преимущественно в термоядерных установках, путем преобразования сигнала с датчиков состояния плазмы и автоматического задания параметров обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, из сигнала с датчиков состояния плазмы выделяют колебания на частоте подавляемой неустойчивости, сравнивают уровень амплитуды колебаний с заданным значением и в зависимости от их разницы производят автоматическое изменение параметров обратной связи.

Заказ 574/9 Изд. № 151

Тираж 950 Подписное

Е! ПО Государственного комитета

СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-З5, Раушская наб., д. 4/5