ПАРАМЕТРЫ ПЛАЗМЕННОГО СГУСТКА НА ВЫХОДЕ ПЛАЗМОВОДА ДЛЯ ИНЖЕКЦИИ В ЛОВУШКУ –ГАЛАТЕЮ –3 ( ТРИМИКС )

*, , , **, **, М. В Козинцева, , И.А. Тарелкин , ,

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики, Москва, Россия,
e-mail: *****@***ru

*РНЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия, e-mail: *****@***ru

**ГУП ГНЦ ТРИНИТИ, Троицк, Россия, e-mail: *****@***ru *****@***ru

Одними из перспективных для удержания плазмы магнитным полем являются ловушки с b~1, которые относятся к магнитным баллонам [1]. В МИРЭА проводятся исследования ловушек-Галатей, в которых магнитное поле имеет вид «корки», удерживающей плазму [2]. Для заполнения ловушки плазмой был смонтирован инжекционный комплекс, состоящий из пушки, плазмовода, системы отсечки и шлюза [3]. В 2002г. был осуществлен его физпуск, а в 2003г. проводилось исследование его узлов для оптимизации параметров сгустка, выходящего из плазмовода.

Модернизация плазменной пушки (изолятор, выполненный из оргстекла, был вынесен в область, не подвергающуюся излучению разряда) позволила повысить зарядное напряжение на пушке до 15-20кВ. Было проведено калориметрирование сгустка, выходящего из пушки, на различных расстояниях от среза пушки и показано, что полуугол разлёта частиц в сгустке быстро уменьшается при увеличенни подаваемого на пушку напряжения с 450 при 10 кВ до 10¸150 при зарядном напряжении 15 кВ.

С помощью калориметрических измерений проведено исследование прохождения плазменного сгустка в гофрированном магнитном поле плазмовода с глубиной модуляции ÑB/B=0,5 и ÑB/B=0,1. Во время измерений пушка работала при одном и том же зарядном напряжении 15кВ (энергозапас 2,7 кДж). Из относительных измерений сигналов на входе и выходе плазмовода с помощью термозонда Æ87мм следует, что эффективность работы гофрированного плазмовода с меньшей глубиной модуляции (ÑB/B=0,1) в несколько раз выше, чем с большей (ÑB/B=0,5). Кроме того, с увеличением магнитного поля эффективность работы плазмовода с ÑB/B=0,5 очень быстро выходит на насыщение, в то время как плазмовод с малой глубиной модуляции имеет ресурс по эффективности с ростом величины поля.

Показано, что плазмовод с глубиной модуляции ÑB/B=0,1и полем на оси ~1000Гс позволяет получить на выходе из него сгустки с энергией ~35Дж, составляющей, в среднем, 36% от его энергии на входе (зарядное напряжение на пушке – 15 кВ). Получено, что в оптимальных режимах при Uзар.=15кВ на пушке из плазмовода выходит сгусток водородной плазмы с общим числом частиц 4,9×1017, с концентрацией 7,4×1013см-3 и энергией ионов водорода 300эВ.

Работа выполнена в рамках договора с Минатомом РФ и при поддержке программы сотрудничества МО РФ и Минатома РФ (проект № 3.06-23).

Литература.

[1].  Морозов  А. И, Савельев В. В. // Успехи физических наук. 1998. Т. 168..№ 11.С. 1153–1194.

[2].  , , и др.//Письма в ЖТФ, т.26, вып.15, 12авг.2000г., стр.88-93.

[3].  Morozov A. I., Bugrova A. I., et al //30th European Physical Society Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (EPS-2003), St. Petersburg, Russia, July 7-11, 2003y. P-2.199.