Проблема удержания плазмы многолика. Она возникает и при создании плазмы, и при её транспортировке по специальным плазмоводам и, наконец, в связи с её поведением в "ловушках", предназначенных для УТС, где температура должна быть ~ A00—500) • 106К. В этом параграфе мы будем говорить только о ловушках. Избежать контакта плазмы с энергопоглощающими "стенками" (твердыми, жид- кими, газообразными) можно, либо переходя на очень кратковременные процессы, когда плазменный сгусток образуется в вакууме и не успевает достичь стенок ("Инерциальное удержание" Г. Н. Басова-О. Н. Крохина), либо — в случае, когда плазменное образование стационарно или квазистационарно, оно должно быть отго- рожено от стенок электромагнитными полями (принцип О. А. Лаврентьева). Сейчас нас будут интересовать только (квази)стационарные магнитные системы удержания. Об инерциальных системах будет сказано в разделе 10.5. В этом случае естественно было бы поступить так, как при создании сосудов (баллонов) для жидкостей или газов. А именно, создать адекватный плазме маг- нитный или магнитоэлектрический сравнительно тонкостенный "корковый" баллон и налить в него плазму (рис. 1.7.16). х) На рис. 1.6.5в это момент 2420 нс. 2) Неустойчивость Рэлея-Тейлора — это неустойчивость границы раздела между двумя жидкостями в поле тяжести, в случае, когда наверху находится более тяжёлая жидкость. В Z- пинче роль лёгкой жидкости играет Н-поле, а роль ускорения силы тяжести — ускоренное движение скин-слоя. 86 Гл. 1. Поля, частицы, блоки (нуль-мерные модели) Рис. 1.7.1. Две схемы удержания плазмы магнитным полем: а — магнитная "губка" (поле и плазмы перемешаны, J3 <С 1); б — магнитный баллон (поле и плазма в основ- ном разделены, C0 ~ 1); область, занятая магнитным полем, заштрихована, область локализации плазмы выделена серым цве- том Однако, в силу исторических причин, о чём подробнее сказано в разделе 10.5, современный подход к магнитному удержанию плазмы опирается не на корковые схемы, а на "засев" сильных магнитных полей сравнительно редкой плазмой, т. е. на системы с (см. рис. 1.7.1а) В то время как в корковых ловушках щ 1. Здесь ро ~~ давление плазмы внутри баллона, а Н§ — характерная напряжённость барьерного (коркового) поля. Существующие и мыслимые стационарные магнитные ловушки для плазмы могут быть разбиты по величине топологической связности плазменного объёма на три большие группы. Это - односвязные (открытые) ловушки; - двусвязные (тороидальные замкнутые) ловушки; - многосвязные ("корковые" и другие галатеи 0). Здесь мы рассмотрим принципы наиболее известных из современных ловушек, а именно, из открытых ловушек - ловушку Будкера-Поста и некоторые другие её мо- дификации, а затем две схемы тороидальных ловушек — токамаков и двухзаходных стеллараторов [62]. Что же касается галатей, то они будут описаны в разделе 10.5. Там же будут подробнее рассмотрены и другие представители одно- и двусвязных ловушек.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Простейшие модели статических магнитных ловушек» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
