METHOD FOR GENERATING AND MAINTAINING A MAGNETIC FIELD WITH A FIELD REVERSED CONFIGURATION (FRC)

• Main Authors: BARNES, Dan, GUO, Houyang, SMIRNOV, Artem, GARATE, Eusebio, TUSZEWSKI, Michel, BINDERBAUER, Michl, PUTVINSKI, Sergei
• Format: Patent
• Language: English; Russian
• Published: 24.01.2020
• Subjects: ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; FUSION REACTORS; NUCLEAR ENGINEERING; NUCLEAR PHYSICS; PHYSICS; PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OFNEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMICBEAMS

Systems and methods that facilitate the formation and maintenance of new High Performance Field Reversed Configurations (FRCs) are provided. An FRC system for the High Performance FRC (HPF) includes a central confinement vessel surrounded by two diametrically opposed reversed-field-theta-pinch formation sections and, beyond the formation sections, two divertor chambers to control neutral density and impurity contamination. A magnetic system includes a series of quasi-dc coils axially positioned along the FRC system components, quasi-dc mirror coils between the confinement chamber and the adjacent formation sections, and mirror plugs between the formation sections and the divertors. The formation sections include modular pulsed power formation systems that enable FRCs to be formed in-situ and then accelerated and injected (i.e. static formation) or formed and accelerated simultaneously (i.e. dynamic formation). The FRC system further includes neutral atom beam injectors, a pellet injector, gettering systems, axial plasma guns and flux surface biasing electrodes. Предложены системы и способы, которые облегчают формирование и поддержание новых высокоэффективных конфигураций с обращенным полем (КОП). Система КОП, предназначенная для работы в высокоэффективном режиме КОП (ВРКОП), включает в себя центральную емкость для удержания, окруженную двумя диаметрально противоположными формирующими секциями θ-пинчей с обращенным полем, и две камеры диверторов, находящиеся вне формирующих секций и предназначенные для контроля плотности нейтральных частиц и загрязнения примесями. Магнитная система включает в себя ряд зеркальных катушек квазипостоянного тока, которые находятся в осевых положениях вдоль компонентов системы КОП, причем эти зеркальные катушки квазипостоянного тока находятся между камерой удержания и соседними формирующими секциями, и зеркальные пробки между формирующими секциями и диверторами. Формирующие секции включают в себя модульные формирующие системы импульсного питания, которые способны формировать КОП на месте, а потом осуществлять ускорение и инжекцию (т.е. статическое формирование) либо формирование и ускорение одновременно (т.е. динамическое формирование). Система КОП дополнительно включает в себя инжекторы пучков нейтральных атомов, инжектор таблеток, геттерирующие системы, осевые плазменные пушки и электроды, смещающие поверхности потока.