Устройство для стабилизации плазмы

Устройство для стабилизации плазмы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

О П

Союз Советскик

Социалистическик

Республик ри660474

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 10. 05.76 (21) 2356230/18-25 (з1) м. к„.з с присоединением заявки йо (23) Приоритет

G 21 В 1/00

Госуаарствеиный комитет

СССР но яелам июбретеннй

N открытий

Опубликовано 2 31 280, Бюллетень HP 4 7 (53) УДК 533. 9 (088.8) Дата опубликования описания 251280 (72) Авторы изобретения

В. А, Чуянов, Ю. В. Гвоздков, Л. Н. Фицнер и М. 0. Черкашин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАЗМЫ

Устройство для стабилизации плаэьы. относится к области автоматического управления процессами в термоядерных установках и может быть использовано для подавления желобковой неустойчивости плазмы в термоядерных установках.

Известны устройства для стабилизации плазменных неустойчивостей с помощью охвата плазмы как объекта автоматического регулирования цепями обратной связи. Эти устройства содержат датчики, измеряющие возмущения в плазме, усилители с заданными динамическими характеристиками и управляющие органы, воздействующие на возмущения в плазме. Такие системы позволяют стабилизировать неустойчивости при постоянных параметрах плазмы (1 .

Но в таких устройствах при измене" нии параметров плазмы ее устойчивость может нарушаться, так как параметры системы стабилизации остаются неизменными.

Наиболее близким к данному техническому решению является устройство для стабилизации плазмы, содержащее систему обратной связи, состоящую из датчиков для измерения возмущений электростатических полей в плазме, усилителя и электродов, воздействующих на плазму 2. .

Недостатком этой системы является невозможность стабилизации неустойчивости при изменении плотности плазмы в процессе ее накопления. Так как диапазон коэффициентов усиления, обеспечивающий устойчивость, ограни10 чен снизу требованием стабилизации желобковой неустойчивости и сверху требованием устойчивости поверхностных волн, возбуждаемых при наличии системы стабилизации, необходимо тщательно подбирать значение коэффициента усиления в зависимости от плотности плазмы, что оказывается невозможныи при ее изменении.

2О Целью изобретения является обеспечение устойчивости плазмы при изменении ее плотности.

Поставленная цель достигается тем, что усилитель выполнен- с регулируе25 мым коэффициентом усиления .а систеФ ма обратной связи содержит цепь самонастройки коэффициента усиления, включенную между управляемьм н управляющими входами усилителя и состоящую

30 иэ частотно-избирательного фильтра, 660474 тектора 6 не сравняется по абсолютной величине с напряжением источника 8 °

Таким образом, напряжение источника 8 определяет уровень остаточных колебаний в системе, а усиление в основ ном контуре обратной связи при любом изменении плотности поддерживается таким, при котором плазма находится на границе устойчивости.

Проверка работоспособности предлагаемого устройства была проведена на установке ОГРА-3. Изменение полного коэффициента усиления обратной связи с помошью цепи самонастройки озволило обеспечить стабилизацию елобковой неустойчивости при измене-.

Ж иях плотности в процессе накопления плазмы. Амплитуда автоколебаний поддерживалась на заданном уровне, не ограничивающем накопление плазмы в ловушке.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Объект регулирования, — плазма 1 заполняет объем, около которого рас полагаются датчики 2 для измерения возмущения электростатических полей.

Сигнал с датчиков 2 поступает на управляемый вход усилителя 3 с регулируемым коэффициентом усиления. Выход усилителя соединен с электродами 4, содержащими стабилизирующие электрические поля в плазме. Усилитель 3 имеет цепь самонастройки коэффициента усиления, состоящую из частбтно- ;у избирательного фильтра 5, .вход которого соединен с управляемым входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, детектора 6, вход которого подключен к выходу Фильтра, а выход — к одному из входов интегратора 7, выход которого соединен с управляющим входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, включенного в основной контур обратной связи. Второй вход интегратора под- 30 ключен к источнику 8 регулируемого напряжения.

При возникновении неустойчивости в плазме 1 электростатические датчики 2 воспринимают возмущение элект-; Зэ рического поля, которые выделяются частотно -избирательным фильтром 5, настроенным на частоту желобковых колебаний плазмы. Сигнал с выхода фильтра 5 подается на детектор 6, а .выпрямленный сигнал с детектора 6, пропорциональный амплитуде колебаний в плазме, и напряжение с источника 8 подаются, соответственно, на прямой и инверсный входы интегратора.7, введенного в цепь для получения 4» астатиама регулирования. Выходной сигнал интегратора 7 поступает на управляющий вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и повышает коэффициент усиления в основ- Я ном .контуре обратной связи до тех пор, пока система не войдет в об- . ласть устойчивости, и сигнал с деФормула изобретения детектора,,интегратора и источника регулируемого напряжения, Наличие дополнительной цепи самонастройки коэффициента усиления позволяет при изменениях плотности ре.гулировать усиление таким образом, нтобы обеспечить устойчивость плазмы

Устройство для стабилизации плазмы, содержащее систему обратной связи, состоящую из датчиков для измерения возмущений электростатических полей в плазме, усилителя и электродов, воздействующих на плазму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения устойчивости при изменении плотности плазмы, усилитель выполнен с регулируемым коэффициентом усиления, а система обратной связи содержит цепь самонастройки коэффициента усиления, включенную между управ..ляемым и управляющим входами усилителя и состоящую из частотно-избирателв ного фильтра, детектора, интегратора и источника регулируемого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 467785, кл. Н 05 Н 1/00, 1973.

2. Жильцов В. A.. Лихтенштейн В.Х. и др. Удержание плазмы в простой пробочной ловушке ОГРА-3 в присутствии многоэлементной системы обратной связи. Доклад CN-33/0-4 исследования по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу.-Труды пятой конференции Токио, 11-15 ноября, 1974.

Международное агенство по атомной энергии, Вена, 1975 т. 1, с. 335368.

660474

Составитель A. Билаев а Тех А.Щепанская, Ко кто Г. Назарова

Тираа 05 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений н открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Укгород, ул. Проектная,