Ионно-оптическая система с баллистической фокусировкой мощного инжектора пучка атомов дейтерия для нагрева плазмы

V. Kh Amirov, A. I. Gorbovskiy, V. I. Davydenko, P. P. Deychuli, A. A. Ivanov, V. A. Kapitonov, V. V. Mishagin, A. V. Sorokin, I. V. Shikhovtsev

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданияхстатьярецензирование

Аннотация

Для нагрева плазмы в токамаке TCV (Лозанна, Швейцария) в ИЯФ СО РАН разработан перезарядный инжектор сфокусированного пучка быстрых атомов дейтерия энергией 30 кэВ, мощностью 1 МВт и длительностью 2 с. В ионном источнике этого инжектора для формирования пучка используется многощелевая трёхэлектродная ионно-оптическая система с электродами сферической формы и эмиссионной областью диаметром 250 мм. Угловая расходимость ионного пучка, сформированного многощелевой ионно-оптической системой, имеет достаточно малую величину в направлении вдоль щелей, что обеспечивает аккуратный вход сфокусированного пучка быстрых атомов в узкий инжекционный порт токамака. Во время формирования ионного пучка электроды ионно-оптической системы нагреваются вторичными частицами и требуется охлаждение электродов. Для повышения прозрачности ионно-оптической системы и простоты изготовления был принят инерционный вариант охлаждения электродов. Во время импульса рост температуры ограничивается теплоёмкостью электродов, а между импульсами тепло передаётся на водоохлаждаемые присоединительные фланцы электродов. Проведённый термомеханический анализ показал, что для достижения приемлемых величин продольных прогибов электродов, возникающих из-за термоупругих напряжений, необходимо снижение жёсткости электродов на периферии области формирования пучка. Такое снижение было достигнуто за счёт введения разрезов - азимутальных для плазменного электрода и радиальных для ускоряющего и заземлённого электродов. В статье представлены особенности конструкции и технологии изготовления многощелевых электродов ионно-оптической системы
Переведенное названиеIon-optical system with ballistic focusing of a powerful deuterium atom beam injector for plasma heating
Язык оригиналарусский
Страницы (с-по)111-117
Число страниц7
ЖурналProblems of Atomic Science and Technology, Series Thermonuclear Fusion
Том43
Номер выпуска3
DOI
СостояниеОпубликовано - 2020

Ключевые слова

  • Fast atom beam injectors
  • Ion-optical system
  • Multi-aperture electrodes
  • Thermomechanical deformations

ГРНТИ

  • 29 ФИЗИКА

Fingerprint Подробные сведения о темах исследования «Ионно-оптическая система с баллистической фокусировкой мощного инжектора пучка атомов дейтерия для нагрева плазмы». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать