При рассмотрении винтового поля стелларатора мы уже разбирали задачу об асимметричных возмущениях удерживающего поля. Поперечное дрейфовое движение, возникающее из-за неоднородностей магнитного поля, компенсировалось при полном обходе тора. Подобное явление имеет место в установке, недавно описанной Иоффе [153]. Для стабилизации неустойчивостей пробко- трон окружали проводниками, как это показано на рис. 7.1, а. Проводники располагались вдоль магнитного поля пробкотрона, причем ток в соседних проводниках имел противоположные направления, как и в обмотках установки, изображенной на рис. 7.10. Суммарное поле — наложение поля пробкотрона на прямое гофри- 229 рованное поле типа «пикет-фене» (см. рис. 7.7,6). На рис. 7.11 показано сечение установки экваториальной плоскостью. Выбирая параметры установки, можно создавать магнитное поле, нарастающее в радиальном направлении (как в случае антипробкотрона). При этом силовые линии выходят через пробки, не касаясь стенок. В этой.установке вращательное преобразование вдоль силовых линий компен- ^ПробоВники сирует дрейфы, возникающие из-за компонент Вг и Вф. При этом благодаря симметрии конфигурации можно считать, что происходит взаимное уничтожение дрейфов для частиц, которые совершают колебания вверх и вниз вдоль силовых линий, дрейфуя в то же время в направлении ф. Аналогичное явление имеет место при дрейфе частиц в конфигурации, изображенной на рис. 7.6, когда проводники используются так, как это показано на рис. 7.2. Проводники создают лишь асимметрию регулярного типа. Поэтому можно ожидать, что смещения из-за дрейфов будут взаимно уничтожаться, по крайней мере в первом приближении. В небольшой области около нулевой линии на рис. 7.2 поле мало, поэтому в случае цилиндрической геометрии (см. рис. 7.6) существуют силовые линии, выходящие из области удержания во внешнюю область. Однако это не значит, что частицы уходят из ловушки обязательно здесь, так как пространственные размеры области слабого поля могут быть много меньше ларморовского радиуса частицы в этой области. Все частицы, приходящие в эту область из плазмы, имеют скорость, почти параллельную плоскости рис. 7.2. Поперечные дрейфы частиц в тороидальных магнитных полях можно компенсировать не только вращательным преобразованием. Такой же дрейф частицы вокруг магнитной оси получается в так называемом гофриро- Рис. 7.11. Сечение экваториальной плоскостью пробкотрона с обмотками, расположенными в аксиальном направлении [154]. 230 ванном торе (сравни с результатами работы [146]. В этом случае напряженность тороидального магнитного поля периодически меняется вдоль оси тора. Возникающий из-за этого диамагнитный дрейф приводит, как и вращательное преобразование, к уменьшению потерь частиц. Удержание плазмы не обязательно ухудшается даже в конфигурациях, где асимметрия полностью нерегулярна [78] (см. также раздел 1.5 гл. 4). Эффективность такого удержания обусловлена сохранением продольного инварианта J, который можно ввести и для полей, подобных изображенным на рис. 4.6. В этом случае частицы колеблются между двумя пробками, а напряженность магнитного поля имеет только один минимум на силовой линии между соответствующими точками отражения.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Асимметричные конфигурации» з дисципліни «Динаміка заряджених частинок»
