Вакуумная камера токамака МИФИСТ-1

   Одним из важнейших конструктивных элементов токамака является вакуумная разрядная камера, к которой предъявляются специфические требования, связанные с индукционным способом генерации плазмы и, соответственно, наличием переменных магнитных полей, дополнительно воздействующих на камеру. Кроме того, камера не только должна обеспечить возможность создания и удержания в ней токовой плазмы, но предоставлять возможности диагностики ее параметров через соответствующие патрубки. Создаваемый в МИФИ малый сферический токамак, предназначенный как для учебных, так и для исследовательских целей, имеет обширную программу таких исследований, поэтому разрядная камера должна позволять не только быстро создавать вакуум, выдерживать переменные магнитные поля, но и быть удобной для измерения ее параметров с помощью различных диагностик, а также позволять быстро осуществлять замену внутренних элементов и ввод в камеру дополнительной мощности. В данной работе описана удовлетворяющая этим требованиям конструкция вакуумной камеры токамака МИФИСТ-1 и приведены расчеты в обосновании выбора материала, толщины характерных элементов камеры, а также приведены результаты испытаний готовой камеры.

1. Курнаев В.А. и др. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10. С. 24−27. doi: 10.1134/S2079562919010135.

2. Курнаев В.А. и др. // Вестник НИЯУ МИФИ. 2019. Т. 8. № 6. 491–497.

3. Svoboda V. et al. // Fusion Eng. Des. 2016. V. 112. P. 1038–1044.

4. He Y.X. // Plasma Sci. Technol. 2002. V. 4. P. 1355.

5. Shiraiwa S. et al. // Proc. 26th EPS Conf. Maastricht, 14–18 June, 1999. Plasma Phys. 1999. V. 23J. P. 441.

6. Eidietis N.W. et al. // J. Fusion Energy. 2007. V. 26. P. 43.

7. Varandas C. et al. // Fusion Technology. 1996. V. 29. P. 105.

8. Gusev V.K. et al. // Nucl. Fusion. 2013. V. 53. P. 093013.

9. Minaev V.B. et al. // Nucl. Fusio. 2017. V. 57. P. 066047.

10. Harrison J.R. et al. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 12011.

11. Menard J.E. et al. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 1.

12. Gryaznevich M., Asunta O. // Fusion Eng. Des. 2017. V. 123. P. 177.

13. Агеев Н.П., Дворкин Н.Я., Миков В.В. Сферические токамаки. Технологические основы проектирования и изготовления высокоресурсных тонкостенных металлических оболочек вакуумных камер. 2003. СПб.: Изд-во “Мифрил”.

14. Лизин В.Т., Пяткин В.А. Проектирование тонкостенных конструкций. 2003. Москва: М.: Машиностроение, 2003.