В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 12
Классические стеллараторыры
Основная идея - создаем вращательное преобразование внешними обмотками
Стелларатор Спитцера (1951 г.) |
Трехзаходный торсатрон |
В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 12
СтеллараторС (Принстон, СШАША))
|
Результаты первых экспериментов - разочарование. |
L = 20 м, |
Отдельные частицы удерживаются (до 50 млн. обходов) |
2r = 20 см, |
Характер диффузии для плазмы - бомовский τЕ=0.9Bθ/Te |
В = 5 Тл, |
Омический нагрев - 1019 м-3, Те 10-20 эВ (неск. кА ток) |
τH = 1 c |
Доп.нагрев - ЭЦР, ИЦР до 1 МВт (Ti до 300 эВ) |
|
Вывод: нужна очень качественная магнитная структура |
|
Нужны хорошие вакуумные условия (10-9 торр) |
После неудач со стеллараторами и успехов токамаков (в СССР) в США принимается решение существенно сократить стеллараторную программу и перейти к строительству крупных токамаков (линия PLT - TFTR - …).
В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 12
Какделалисьпервыетокамаки вв СШАСША
В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 12
Сравнениес токамакамии
Преимущества стеллараторов
•Исчезает необходимость внешних способов поддержания плазменного тока.
•Более простое управление плазмой (все поля создаются катушками).
•Магнитные системы с предсказуемыми свойствами, работа в стационаре.
•Нет срывов и резкого исчезновения тока, даже вблизи порога по β.
• Предел по β достигается в стационаре, что снижает требуемые поля
и уменьшает нужный размер плазмы.
•Плотность плазмы ограничивается только балансом мощности, а не срывами или неустойчивостями.
Недостатки стеллераторов
•Меньше величина магнитного поля
•Очень сложно и очень дорого
В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 12
Залстелларатора LHD
В.В.Поступаев * Физика плазмы, тема 12
Внутривакуумнойкамеры LHDLHD
Stellarator News, № 133, August 2011