Камера установки "токамак

Камера установки "токамак

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАМЕРА УСТАНОВКИ. ТОКАМАК, содержащая разрядную камеру и охватывающий ее секционированный экран, размещенный внутри несущей конструкции , отличающаяся теМ, что, с целью компенсации радиальных тепловых изменений линейных размеров экрана, опорные элементы несущей конструкции выполнены в виде самоустанавливающихся башмаков, расположены вдоль наружного.контура поперечного сечения экрана и снабжены подвижными пружинными опорами, сжатыми при помощи клиновых-пар, установленных в зазоре между башмаками и экраном. О SS . О) 4 со СП

(Р

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИГЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 2713693/18-25 (22) 15.01.79 (46) 15.10.83. Бюл..9 38 (72) (0.М. Мещеряков.и В.Н. Одинцов (53) 621.384.6(088.8) (56) 1. Арцимович Л.A. Установки токамак. Ч. 1. Препринт ИАЭ-2370, М., ИАЭ им. И.В. Курчатова, 1974, с. 27.

2. Патент Великобритании

Р 1405925. "Камера для высокочастотного нагрева проводящего вещества", Изобретение эа рубежом, )) 4;

G21 В 1/00,,опублик. 1976.

3. Краткое описание термоядерных установок ИАЭ им. И.В. Курчатова.

Препринт ИАЭ-2314, М., ИАЭ. им. Курчатова, 1973.

4. Большакова М.M. и др. Экспериментальная термоядерная установка токамак ТМ-4. Препринт В-0303. Л., НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, 1976 (прототип). (54)(57) КАМЕРА УСТАНОВКИ ТОКАМАК, содержащая разрядную камеру и охватывающий ее секционированный экран, размещенный внутри несущей конструкции, отличающаяся тем, что, с целью компенсации радиальных тепловых изменений линейных размеров экрана, опорные элементы несущей конструкции выполнены в виде самоустанавливающихся башмаков, расположены вдоль наружного контура поперечного сечения экрана и снабжены подвижными пружинными опорами, сжатыми при помощи клиновых -пар, установленных в зазоре между башмаками и экраном.

743451

Изобретение относится к области электрофизической аппаратуры, в част ности к конструкции вакуумных камер пла зменных установок, например типа токамак.

Известны секционированные камеры установок токамак (1) — f3), размещенные на опорных элементах несущей конструкции.

Известна камера тороидальной термоядерной установки токамак (4), содержащая рабочую камеру и.охватывающий ее секционированный экран, размещенный внутри несущей конструкции, который демпфирует быстрые смещения плазменного шнура и местные поверхностные возмущения плазмы. Измене-, ние тока в плазме или смещение центра разряда относительно оси экрана приводит к пбявлению в последнем токов индукции, магнитное поле которых стремится восстановить первоначальное положение плазменного шнура. Поскольку электрическая проводимость экрана, во много раз превышает начальную проводимость плазмы, в нем предусмотрены поперечные (меридианные) разрезы, которыми устраняется шунтирующее влияние экрана на разряд и обеспечивается возможность введения внешнего вихревого электрического поля в рабочий объем. Продольными разрезами в эКране устраняются поперечные токи, охватывающие сечение плазменного шнура, и обеспечиваются условия для введения внутрь экрана управляющих магнитных полей. Поперечные. разрезы препятству; ют свободному прохождению индуктированных токов вдоль Экрана, заставляя их замыкаться в зоне разрезов.

Появление поперечной составляющей токов индукции в присутствии .сильного внешнего тороидального поля приводит к дополнительному нагружению экранов пондеромоторными сиЛами.

Экран термоядерной установки (4) выставлен на опорных стойках, закрепленных на .несущей ферме, и жестко (беззазорно) скреплен с последней при помощн охватываюших егo скоб, воспринимающих действие пондеромоторных сил. Он имеет. принудительное водяное охлаждение.

Стремление получить плазму с термоядерными параметрами приводит к росту размеров камер .и одновременно к увеличению времени удержания и энергонапряженности установок до величин, определяемых критерием Лаусона. В результате силы, действующие на элементы камеры, существенно возрастают, в то время как действие их носит статический характер. Кроме того, для увеличения электрической проводимости экрана и уменьшения скорости смещения плазменного шнура в экранах установок токамак в качестве хладагента стал применяться жидкий азот. При значительных размерах камеры охлаждение экрана до температуры жидкого азота приводит к заметному изменению его линейных раз- меров, появлению зазоров между экра-

5 ном и охватывающей его несущей конструкцией, воспринимающей действие кондеромоторных сил.

Цель изобретения — обеспечение ъ ( беззазорного крепления экрана внут 0 ри несущей конструкции при наличии тепловых изменений линейных размеров последнего.

Цель достигается тем, что опорные элементы выполнены,в виде самоустанавливающихся башмаков, которые расположены вдоль наружного контура поперечного сечения экрана и снабжены пружинными опорами, сжатыми до размеров, обеспечивающих беззаэорное крепление экрана в несущей кон20 струкции при его охлаждении (нагреве) . Сжатие осуществляется при помощи клиньев, установленных в зазоре между башмаком и экраном, причем жесткость пружин равна или больше

25 действующих на .них пондеромоторных сил.

На фнг. 1 показана камера тороидальной термоядерной установки, на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1.

Камера 1 содержит разрядную (рабочую) камеру 2 и охватывающий ее секционированный экран 3, который размещен внутри несущей конструк35 ции состоящей из опорных колец 4 и башмаков 5. Пазы опорных колец 4 и установленные в них башмаки 5 сопрягаются по тороидальной поверхности, что дает возможность башмакам самоустанавливаться в случае возможных

40 перекосов. Башмак 5 имеет гнездо б, в котором помещены тарельчатые пружины 7 и отверстие 8 для опоры 9.

Сжатие пружин 7 производится клиньями 10 и 11 путем перемещения одйого

45 из них с помощью гайки 12, свинчен.— ной со шпилькой 13 ° При этом зазор

14 между башмаком 5 и клином 11 уменьшается. Перекос шпильки 13 при перемещении клина 10 компенсируется

50, цилиндрическими вкладышами 15.. При охлаждении (нагреве) экрана 3 его линейные размеры уменьшаются {увеличиваются), зазор 15 при этом соответственыо увеличивается (уменьшается), а опора 9 под действием пружин

7 своей опорной плоскостью плотйо (беззазорно) прилегает к сопрягаемой поверхности клина 11, удерживая экран в первоначальном положении.

Кроме того, при увеличении продол60 жительности рабочего импульса, когда приложение электродинамических сил, действующих на экран, носит . ударный характер, конструкция опор демпфирует резкое (ударное) переме65 щение секций.

743451

А-Я

Составитель

Редактор О. Юркова Техред М.Гергель

Корректор Г.Решетник

Заказ 8053/2 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Эффективность камеры по предлагаемому изобретению состоит в том, что, во-первых, наличие пружинных опор исключает резкие (ударные) перемещения секций экрана при приложении, электродинамических сил во время рабочего импульса, что позволяет значительно уменьшить металлоемкость несущей конструкции и экрана.

Во-вторых, пружинйые опоры обеспечивают беззазорное крепление секций экрана, устраняя возможность разворота, который вызывается тем, что центр тяжести секций, представляющих собой секторы тора, и их опоры лежат в разных вертикальных плоскостях.

В-третьих, пружинные опоры компенсируют тепловые изменения линейных размеров экрана при его охлаждении (нагреве), обеспечивая стабиль ное положение оси поперечного сечения последнего на магнитной оси и исключая тем самым гофрировку плазменного шнура.