Электронно-циклотронный резонансный нагреватель

Эта система (Electron Cyclotron Resonance Heating — ECRH) разогревает электроны плазменного шнура. ECRH выполняет роль «стартера» плазмы — она разогревает нейтральный газ, заполняющий вакуумную камеру в начале выстрела. Хотя ECRH имеет сходный физический принцип, что и ионный нагреватель ICRH, тем не менее, построена на совершенно другом «железе». В качестве источников энергии применены гиротроны, с мощностью 10МВт, рабочей частотой 1020 ГГц и длительностью импульса более 3000 с. Всего гиротронов 48. Они расположены в Здании радиочастотного нагрева и передают свою энергию по волноводам, длина которых составляет 320 метров. Для ввода энергии в вакуумную камеру служат окна из поликристаллического искусственного алмаза. Диаметр каждого алмазного диска 80 мм, а толщина 1.1 мм. Алмаз выбран потому, что прозрачен для СВЧ излучения, прочен, радиационно стоек и обладает теплопроводностью в пять раз выше, чем у меди. Последнее обстоятельство немаловажно: через один квадратный миллиметр алмазного окна будет проходить мощность до 10 гигаватта.

Криостат

Криостат — самый большой компонент токамака. Это оболочка объёмом 32000 м³ из нержавеющей стали, 58,6 метра в высоту, 57,2 метров в диаметре, массой 7700 тонн. Внутри криостата будут располагаться остальные элементы машины. Криостат, помимо механических функций (опора деталей токамака и их защита от повреждений) выполняет роль вакуумного "термоса", удерживая обмотки токамака в состоянии сверхпроводимости. Криостат имеет множество отверстий для доступа к вакуумной камере, трубопроводов системы охлаждения, фидеров питания магнитных систем, диагностики, дистанционного манипулятора, систем нагрева плазмы и других.

Криостат будет собираться в Здании криостата площадью 11000 м², которое специально было построено для этой цели. Доставить сборку таких размеров целиком очень тяжело и дорого. Поэтому было принято решение конструктивно разбить криостат на четыре крупных фрагмента (поддон, две цилиндрические обечайки и крышка). Каждый из этих фрагментов собирался из более мелких сегментов. Всего сегментов 108. Затем фрагменты, после сборки в Здании криостата, по очереди перемещены и установлены на место — в шахту реактора.

Для снижения влияния нейтронного излучения токамака на окружающую среду криостат будет окружен «одеялом» из специального бетона, которое называют Биозащита (BioShield). Толщина биозащиты над криостатом составит два метра.

Поддон криостата покоиться на выступах из особо плотного железобетона (3.9 тонн на кубический метр вместо 2.5, как у обычного бетона), сформированных на плите B2. Эти выступы на сайте ITER называют «короной» («crown»). Арматура элементов короны имеет очень сложный макет; для приготовления бетона использован гравий, добытый в Лапландии. Для снижения напряжений, связанных с температурными изменениями размеров криостата, между ним и "короной" будут расположены 32 подшипников скольжения каждый размером 1200х1200х500 мм.

Дата добавления: 2015-10-24