Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемАнгелина Острокопытова
1 С.В. Полосаткин ТПЭ Магнитные системы плазменных установок Полосаткин Сергей Викторович, тел пятница, –
2 Магнитные системы плазменных установок Магнитное поле используется для управления движением заряженных частиц - Удержание плазмы - Транспортировка пучков магнитные поля – 10 3 Тл Поле земли 0,6·10 -4 Тл Постоянные магниты1,2 Тл Электромагниты (железо) 2 Тл Сверхпроводящие магниты14 Тл Теплые магниты30 Тл Импульсное сжатие1000 Тл
3 Электромагниты Электротехнические стали µ= , B макс =2 Тл
4 Электромагниты Электротехнические стали µ= , B макс =2 Тл HжHж HвHв Магнитное сопротивление - Магнитный поток - Магнитодвижущая сила
5 Электромагниты HжHж HвHв Электротехнические стали µ= , B макс =2 Тл Магнитное сопротивление - Магнитный поток - Магнитодвижущая сила
6 Электромагниты HжHж HвHв Электротехнические стали µ= , B макс =2 Тл Магнитное сопротивление - Магнитный поток - Магнитодвижущая сила
7 Постоянные магниты NdFeB – B макс =1,4 Тл, B·H~ 300 кДж/м 3, t макс =120 С, t Кюри =340 С SmCo – B макс =1 Тл, B·H~ 300 кДж/м 3, t макс =200 С, t Кюри =800 С, коррозионная стойкость AlNiCo (ЮНДК35Т5БА) – B макс =1 Тл, B·H~ 36 кДж/м 3, t макс =250 С HмHм B
8 Постоянные магниты HжHж HвHв HмHм HмHм B
9 T кр =18.3 К B макс =13.5 Тл (1.8 К) Хрупкий – деформация меньше 0.5% Необходим отжиг 300 часов в инертных газах при T=700 C Nb 3 Sn T кр =9.2 К B макс =7.5 Тл Nb Ti Сверхпроводящие магниты T кр =40 К B=2 Тл (20 К) MgB 2 (открыт в 2001 году)
10 Сверхпроводящие магниты Ограничения – плотность тока, максимальное поле Макс. поле – определяется хим.структурой Плотность тока – зависит от технологии производства
11 Постоянные сверхпроводящие магниты YBCO (Yt-Ba-Cu-O) – керамика Захваченное поле до 17 Тл при 29 К Masaru Tomita and Masato Murakami High-temperature superconductor bulk magnets that can trap magnetic fields of over 17 tesla at 29 K Nature 421, (30 January 2003)
12 Сверхпроводящие магниты Уменьшение потока тепла в криостат (1 Вт – 1,4 литра гелия / час) -Тепловые экраны (тепловой поток ~ T 4 ) -Высокотемпературные сверхпроводящие вводы -Охлаждение внутри криостата N2N2 LN 2 77 K LHe 4,2 K магнит токовводы Экран 20 K LHe 4,2 K магнит токовводы ВТСП кулер
13 Сверхпроводящие магниты Уменьшение потока тепла в криостат (1 Вт – 1,4 литра гелия / час) Кулер – производительность до 1,5 Вт, потребляемая мощность 10 кВт Экран 20 K 4,2 K магнит токовводы ВТСП кулер
14 Теплые магниты Для получения полей выше 15 Тл нужно использовать теплые или комбинированные магниты Основная проблема – механическая прочность Медь s тек =30 кг/мм 2 – B мах =30 Тл
15 Механическая прочность F a =P м S k (h/2a) S= π a 2 для h/2a=1-100 k= ГОЛ-3 а= 8cm Н=10 Тл P м =400кг/см 2 S=200 cm 2 F=80 Tонн (!) Проблема механической устойчивости FrFr FaFa h a
16 Секционированный соленоид Катушки Гельмгольца а а Однородность при r < a/2 2-5% Нz(0)=0.7 I/a
17 Диски Биттера Вложенные спирали – до 100 Тл Постоянный режим – 35 Тл 10 Тл – 1,7 МВт
18 Импульсное сжатие Сжатие взрывом – до 2800 Тл Проект МАГО (Арзамас-16) см -3, 300 эВ, 10 Тл см -3, 10 кэВ, 100 Тл I
19 Расчеты магнитных полей 2 D – SAM, Mermaid – ИЯФ СО РАН POISSON, FEMLAB Бесконечно много доступных программ ….. 3D – FEMLAB, TOSKA, ANSYS, MASTAK Закон Био-Савара
20 Измерение магнитных полей Индукционная катушка – импульсные поля Вращающаяся рамка Датчики Холла Ядерный магнитный резонанс
21 Магнитные системы термоядерных установок ГДЛ ГОЛ-3
22 Токамак
23 Тороидальные магнитные системы
26 Магнитное поле токамака
27 Литература TOKAMAK Магнитное поле токамака
28 Токамак ИТЕР
29 Вложенные магнитные поверхности Область удержания плазмы Последняя замкнутая поверхность (LCFS) Переходный слой (Scrapp-off layer) Стенка
30 Вложенные магнитные поверхности Лимитер Дивертор
31 Стеллараторы Спитцер, 1951 г.
32 Стелларатор Гелиас (HELical ADvanced Stellatator) W-7X, Германия Гелиотрон (LHD, Япония)
33 Стелларатор Неточности изготовления магнитной системы приводят к появлению участков хаотического поля на периферии
36 Энергия магнитного поля ГОЛ-3: 5 Тл, 200 см 2 12 м – 2,5 МДж ИТЕР: 6 Тл, 1000 м 3 – 15 ГДж !!!!!!!
37 Энергия магнитного поля ГОЛ-3: 5 Тл, 200 см 2 12 м – 2,5 МДж ИТЕР: 6 Тл, 1000 м 3 – 15 ГДж !!!!!!!
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.