Fusion Facility T-15: First Experiments With Electromagnetic System

Britousov, N.N.; Vertiporokh, A.N.; Ivanov, D.P.; Kashirskikh, G. M.; Notkin, G.E.; Posadsky, I.A.; Stavissky, B. A.; Strelkov, V. S.; Khvostenko, P.P.; Chernoplekov, N. A.; Dinaburg, L.B.; Mozin, I.V.; Monoszon, N.A.; Trokhachev, G.V.; Filatov, S.G.; Churakov, G.F.; Butkevich, I. K.; Kovalenko, V. D.

doi:10.1016/b978-0-444-88508-1.50103-1

Cited by 4 publications

(1 citation statement)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Однако опыт сооруже-ния токамаков T-7 [1,2], Т-15 [3], ЕAST [4], KSTAR [5], SST-1 [6] и ИТЭР показывает возможность проек-тирования и сооружения магнита с указанными параметрами, хотя из-за предельно жёстких требований и параметров на грани возможностей требуются разработки и применение некоторых новых конструктив-ных решений, ещё не проверенных практикой использования. В данной работе рассмотрены проблемы, возникающие при создании такого магнита, приведены описания возможных решений этих проблем и их мотивировка.…”

Section: Introductionunclassified

Superconducting Magnet System for Russian Tokamak - Fusion Neutron Source Demo-FNS

Ivanov¹,

Anashkin²,

Kolbasov³

2014

PAST-TF

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Приводится описание сверхпроводниковой магнитной системы для проектируемого в России термоядерного источника нейтро-нов -токамака с классическим аспектовым отношением около 3, большим радиусом R = 2,75 м, малым радиусом a = 0,9 м, током плазмы I = 5 МА, магнитным полем на оси B 0 = 5 Тл и B max = 12 Тл. Магнит имеет 18 катушек размером 59 м, ток в каждой из них 3,8 МА, площадь сечения всего 0,2 м 2 . Такая малая площадь катушки связана с необходимостью размещения между плазмой и катушками защиты от радиации толщиной не менее 0,5 м. Очень высокая конструктивная плотность тока j раб = 18 МА/м 2 вдвое выше достигнутой в существующих и строящихся больших магнитах, и высокие механические нагрузки при ограниченной площади для размещения структуры магнита требуют новых технических подходов. На основании проведённых оценок предлагаются следующие решения: поскольку корпус слишком тонок для восприятия действующих сил, ему необходима поддержка жёсткой обмотки из токо-несущих элементов с толстым кожухом, изоляция должна быть только внутри, кабель внутри из плотной плоской скрутки (резерфор-довского типа) из 7-жильных субкабелей, плотно скрученных из проводов на основе ниобий-олова, таких же, как в центральном соленоиде ИТЭР. Предлагаются прокачное охлаждение магнита поперечным потоком гелия низкого давления для эффективного отво-да тепла радиационного нагрева, использование корпуса для снижения напряжения защитного вывода энергии и др. технические реше-ния. Приведены обоснование необходимости и оценки эффективности этих предложений.Ключевые слова: сверхпроводниковый магнит, токамак, источник нейтронов. SUPERCONDUCTING MAGNET SYSTEM FOR RUSSIAN TOKAMAK -FUSION NEUTRON SOURCE DEMO-FNS D.P. Ivanov, I.O. Anashkin, B.N. Kolbasov NRC «Kurchatov Institute», Moscow, RussiaThe paper describes the superconducting magnet system for fusion neutron source based on tokamak with the classic aspect ratio about 3, which is under designing at present in Russia. Plasma major radius plans to be R = 2.75 m, minor one a = 0.9 m, plasma current I = 5 MA, magnetic field on the plasma axis B 0 = 5 T and B max = 12 T. The magnet has 18 coils with dimensions of 5 m  9 m and the current 3,8 MA in each one, while its cross section area is only 0.2 m 2 due to the needs for coils protection from irradiation with the shield thickness not less than 0.5 m. Therefore the constructive current density j = 18 MA/m 2 , which is twice more than in all existed big magnets Very strong forces acting on the coils and very restricted space for magnet structure request new design approaches. The preliminary estimations shows that the case alone is not able to keep the forces acting on it and needs the support of very rigid winding, which should consist from the current carrying elements with thick steel case that has the insulation inside it only; the cable inside it should be flat (Rutherford type), each one from 7 NB 3 Sn wires, like in ITER central solenoid; the cooling by low pressure transverse He flow for effective removal of irradiation heat; the coil case use...

show abstract