69570.fb2 Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.) - читать онлайн бесплатно полную версию книги . Страница 92

Магнит за три тысячелетия (4-е изд., перераб. и доп.) - читать онлайн бесплатно полную версию книги . Страница 92

силовых линий, где они расположены не так густо. Это свойство приводит к тому,

что малейший изгиб или местное сужение плазменного шнура в конце концов приводит

к аварийному процессу. Пусть, например, в силу каких-либо случайных

обстоятельств в шнуре образовался небольшой изгиб. Тогда на выпуклой части

изогнутого шнура силовые линии магнитного поля становятся более редкими, а на

вогнутой — более густыми. Плазменный шнур начинает выталкиваться из той области,

где силовые линии расположены гуще, наружу, к стенкам сосуда, изгиб плазменного

шнура увеличивается, и плазма в конце концов попадает на стенки камеры. Это

происходит так же, как в сжатой длинной пружине, которая, как известно,

неустойчива к поперечным деформациям. Точно таким же образом местное сужение

плазменного шнура приводит к еще большему его сужению, а затем — к разрыву.

Бороться с этими явлениями можно при помощи магнитного поля. Если вдоль

плазменного шнура проходят силовые линии магнитного поля, создаваемого каким-то

посторонним источником, то упругость этих линий приведет к тому, что любой

изгиб, случайно возникший у шнура, будет ликвидирован так же, как и случайное

сужение шнура. Примерно то же самое произойдет, если внутри сжатой пружины

пропустить растянутые упругие жгуты.

Чтобы возвращение плазмы в устойчивое состояние проходило более эффективно,

необходимо создать в ней очень сильное продольное магнитное поле.

Другим действенным способом преодоления изгибов плазменного шнура, особенно

изгибов с большим радиусом, может быть использование более или менее массивного

металлического кожуха, сосуда, в котором содержится плазма. Между кожухом и

плазменным шнуром проходит какой-то магнитный поток, т. е. существует магнитное

поле с его условными силовыми линиями. Если плазменный шнур сместится со своего

прежнего положения, магнитное поле между ним и кожухом исказится, деформируется.

В одном месте силовые линии будут сдавлены, в другом — растянуты. Если опять

учесть присущее магнитным силовым линиям свойство упругости, то станет ясно, что

они постараются вернуть плазменный шнур в прежнее положение вдоль оси камеры.

Стабилизация плазмы продольным полем становится особенно эффективной, когда

удается сделать так, чтобы продольное поле существовало лишь в плазме, а вне ее,

т. е. в пространстве между стенками камеры и шнуром, отсутствовало. Это можно

осуществить в том случае, когда сжимающийся при прохождении сильного тока

плазменный шнур увлекает за собой все силовые линии продольного поля, созданного

в полном объеме камеры. Отрываясь от стенок камеры, плазменный шнур увлекает за

собой все магнитные силовые линии, ранее существовавшие в камере, создавая между

стенками камеры и шнуром магнитный вакуум в отношении продольного поля.

Все эти идеи начали практически воплощаться уже в 50-х годах. Первые установки

представляли собой стеклянные, фарфоровые или кварцевые тороидальные камеры

(впоследствии камеры чаще всего стали делать из тонкой нержавеющей немагнитной

стали), внутри которых размещали рабочие камеры с медными толстыми стенками,

иногда называемыми лайнерами. На камеру наматывали обмотку, создававшую

продольное стабилизирующее магнитное поле до 0,05 Тл. Внутренняя тороидальная

камера заполнялась газом. Этот кольцевой газовый виток служил вторичной обмоткой

трансформатора. Роль первичной обмотки, питающейся от мощной конденсаторной

батареи, выполнял внешний металлический кожух камеры. Для снижения магнитного

сопротивления использовали железный сердечник. Иногда в качестве первичной

обмотки применяли обычную медную.

В одной из первых установок трансформатор состоял из двух отдельных сердечников,

имевших круглые внутренние отверстия для размещения разрядной камеры. Сердечники

с внутренним диаметром 1,5 м и внешним диаметром 3 м были намотаны ленточной