Способ определения диамагнетизма плазмы, окруженной проводящими стенками

 

Изобретение относится к диагностике плазмы, преимущественная область использования - термоядерные исследования . Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения искажений сигнала. вызванных наведенными в проводящей стенке токами и наводками от внешнего магнитного поля, при любой временной зависимости искажений. Плазма помещена во внешнее магнитное поле и окружена проводящими стенками. Внешнее магнитное поле создается основной катушкой, помещенной на внешней стороне проводящей стенки и охватывает плазму. Основная катушка одновременно является и измерительной катушкой. Дополнительную измерительную катушку размещают на внутренней стороне проводящей стенки, так что плоскость ее витков параллельна плоскости витков основной измерительной катушки. Из сигнала, наведенного на основной измерительной катушке, вычитается сигнал, наведенньй на дополнительно измерительной .катушке. По разности сигйалов определяют величину диамагнетизма плазмы. С 5S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3455397

А1 (51)4 Н 05 H 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4109486/24-25 (22) 13.06.86 (46) 30.01.89. Бюл. У 4 (72) 10.В.Готт (53) 533.9 (088.8) (56) Sevillano et а1. The TARA diagnostic set. Cambridge, Massachusetts, 1984, DOE/ET 51013-134, ИС-20.

Rqthman М.А. Mesurement of plasma

diamagnetism by à coil located near а conducting wall, Plasma Phys, 1968, v. 10 М- 1, р. 86. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМАГНЕТИЗМА ПЛАЗМЫ, ОКРУЖЕННОЙ ПРОВОДЯЩИМИ

CTEHKAMH (57) Изобретение относится к диагностике плазмы, преимущественная область использования — термоядерные исследования. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет снижения искажений сигнала, 1

Изобретение относится к диагностике высокотемпературной плазмы. Преимущественная область его использования — термоядерные исследования.

Цель изобретения — повьппение точ- 5 ности измерений за счет снижения искажений сигнала, вызванных наведенными в проводящей стенке токами и наводками от внешнего магнитного поля, при любой временной зависимости этих искажений.

Способ реализуют следукицим образом.Пусть r 0 — радиус обмоток внешнего магнитного поля величиной В р, вызванных наведенными в проводящей стенке токами и наводками от внешнего магнитного поля, при любой временной зависимости этих искажений.

Плазма помещена во внешнее магнитное поле и окружена проводящими стенками.

Внешнее магнитное поле создается основной катушкой, помещенной на внеш ней стороне проводящей стенки и охватывает плазму. Основная катушка одновременно является и измерительной катушкой. Дополнительную измерительную катушку размещают на внутренней стороне проводящей стенки, так что плоскость ее витков параллельна плоскости витков основной измерительной катушки. Из сигнала, наведенного на основной измерительной катушке, вычитается сигнал, наведенный на дополнительно измерительной катушке.

По разности сигналов определяют величину диамагнетиэма плазмы.

2 г, — радиус вакуумной камеры проводящей стенки; r > — радиус плазмы, и „,S — число витков и площадь основной измерительной катушки. На внутренней стороне проводящей стенки размещают дополнительную измерительную катушку, не охватывающую шнур плазмы. Дополнительную измерительную катушку располагают таким образом, что плоскость витков указанной катушки параллельна плоскости витков основной измерительной катушки, а обе плоскости перпендикулярны вектору индукции внешнего магнитного по ля. Пусть п, S q — число витков и

97

4 п Б„— 4fi и, Б„

1 2 о (4) <и (Т +Т)) 40 (n (Т;+ T ))

Ви

I о (1)

1, = — ""Б (В,-В„(1-Е„()(—"—

30 — — „" Е,(М), (2)

Бо

:ь где S — площадь сечения плазмы, и

Б = 1", г2 а в дополнительной измерительной катушке — — (В„+В „t — Е., () + —" (1

Sa — Е,(t)) Е,()Я . (3) 35

Здесь c - скорость света. (%

Из формул (2) и (3) видно, что если чувствигельности обеих катушек одинаковы, т. е. если и, S, = n

Составитель К.Клоповский

Техред M.Ходанич Корректор В.Гирняк

Редактор А.Долинич

Заказ 7459/57 Тираж 770 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4 з 14553 площадь дополнительной измерительной катушки.

Изменение магнитного поля, связанное с появлением плазмы плотностью и, температурои ионов Т и температу5 рой электронов Тс равно где угловые скобы обозначают усреднение по сечению плазмы.

Пусть Е q (с) и Е (t) — законы изменения наведенных токов в проводящих стенках и обмотках внешнего поля, соответственно. Если проводящая стенка и обмотки внешнего поля однородны по толщине, то f,(t) = е 1,

Проинтегрированная по времени ЭДС в ocHQBHoII измерительной катушке равна не зависит ни от законов затухания токов, наведенных в проводящей стенке и обмотках внешнего магнитного поля, ни от величины и изменения во времени поля В °

Пример конкретной реализации способа.

Пусть плазма помещена в цилиндрическую камеру диаметром 0,4 м, изготовленную из нержавеющей стали толщиной 3 10 м. Пусть, также для простоты характерное изменение величины

Cп (Т z + Т;) ) имеет вид прямоугольного импульса с длительностью 10 с, а п, Б„= 10 вт см . При 1п(Т + Т; )> =б

10 "эв/см и В = 10 Тесла. Тогда

DU = 10бВ.

Формула изобретения

Способ измерения диамагнетизма плазмы, окруженной проводящими стенками, включаяций размещение основной измерительной катушки снаружи проводящей стенки, снятие с нее наведенного сигнала и определение величины диамагнетизма, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения искажений сигнала, вызванных наведенными в проводящей стенке токами и наводками от внешнего магнитного поля, при любой временной зависимости искажений вводят дополнительную измерительную катушку, размещенную на внутренней поверхности стенки, таким образом, что плоскость витков дополнительной измерительной катушки параллельна плоскости витков основной измерительной катушки, снимают сигнал с дополнительной измерительной катушки и по разности сигналов с основной и дополнительной измерительных катушек определяют величину диамегнетизма плазмы.