Устройство для возбуждения электромагнитных волн в плазме

 

(«) 397139

ОПИСАНИЕ

ИЗОбРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.01.71 (21) 1612253/26-25 с присоединением заявки Ке (32) Приоритет

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 03.07.75 (51) М. Кл. Н 05h 1/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 533.9.03/07- +533.951 (.088.8) (72) Автор изобретения

А. В. Лонгинов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ВОЛ Н В ПЛАЗМЕ

Изобретение касается термоядерных исследований и может использоваться для нагрева плазмы с помощью электромагнитных волн.

Известно устройство для возбуждения низкочастотных электромагнитных волн в плазме, содержащее катушку с аксиально периодическим распределением тока. При использовании этого устройства для нагрева плазмы в больших объемах и с большой плотностью его эффективность невелика, а электрическая прочность недостаточна.

Цель изобретения — увеличение эффективности передачи высокочастотной энергии в плазму и уменьшение габаритов устройства.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве возбуждающий элемент выполнен в виде диэлектрического резонатора и расположен на внутренней поверхности вакуумной камеры.

Резонатор может быть выполнен в виде трубы, или сегмента трубы, или отдельных колец.

Во всех случаях резонатор располагают между вакуумной камерой и плазменным шнуром.

В качестве материала для резонатора используют диэлектрик с высоким значением диэлектрической проницаемости (е= 10з) . Это позволяет использовать резонатор с малой толщиной стенки и увеличить эффективность передачи высокочастотной энергии в плотную плазму.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство в двух проекциях; на фиг.

2 — аналогичное устройство с резонатором, выполненным в виде набора колец; на фиг. 3 приведен общий вид резонатора, выполненного в виде сегмента трубы.

Резонатор запитывают от источника 1 высокочастотной энергии через коаксиальные кабели 2 и систему вибраторов 3. Число вибраторов выбирают из условия согласования входных импедансов коаксиальных кабелей.

Вибраторы представляют собой отрезки проводников, расположенные в теле резонатора по его периметру.

В случае выполнения резонатора в виде набора колец (фиг. 2) зазоры между кольцами выбирают из условия обеспечения необходимого аксиального периода собственных колебаний резонатора.

2о В предлагаемом устройстве при соответствующем выборе величины диэлектрической проницаемости резонатора можно достичь удовлетворительного согласования показателей преломления.

Используя различные моды собственных колебаний резонатора, можно в одном и том же резонаторе возбуждать колебания с различными аксиальными волновыми числами, что весьма существенно при экспериментальных

30 исследованиях. Возможно также одновремен397139

А-А

Фиг 1 ное возбуждение волн на двух различных частотах, например для одновременного нагрева ионной и электронной компонент плазмы.

Использование предлагаемого устройства целесообразно для осуществления нагрева плазмы в плазменных ловушках.

Предмет изобретения

1. Устройство для возбуждения электромагнитных волн в плазме, состоящее из источника высокочастотной энергии, возбуждающего элемента и вакуумной камеры, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности передачи энергии в плазму, возбуж5 : дающий элемент выполнен в виде диэлектрического резонатора, расположенного на внутренней поверхности вакуумной камеры.

2. Устройство по и. 1, о тли ч а ю щееся тем, что резонатор снабжен системой вибра10 торов.

397139

Фиг. 2

Составитель А. Веков

Техред Т. Курилко

Корректор О. Тюрина

Редактор И. Орлова

Зака"- 1511/1 Изд. № 604 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2