Găsiți un injector de particule psihoactive. Injector cu fascicul de particule neutre bazat pe ioni negativi

Sistemele acestor dispozitive vor necesita cel mai important efort al specialiștilor cu înaltă calificare pentru implementarea cu succes în metal. În această postare, vă voi spune mai detaliat despre ce este un injector cu atom neutru, de ce este necesar și voi încerca să dezvălui noutatea inginerească a acestui dispozitiv.

Imagine de design a injectorului cu fascicul neutru ITER. Două dintre aceste dispozitive au dimensiunea unei locomotive de cale ferată. va fi instalat la ITER în anii 20.

Deci, după cum știm, într-un tokamak există exact 3 sarcini principale - să încălziți plasma, să o împiedicați să se împrăștie și să îndepărtați căldura. După defalcarea plasmei și apariția unei descărcări în ea, în ea apare un curent inel de putere enormă - începe modul de încălzire ohmic. Cu toate acestea, plasma nu poate fi încălzită peste o temperatură de 2 kEv în acest mod - rezistența sa scade, se eliberează din ce în ce mai puțină căldură, iar plasma emite din ce în ce mai mult. Încălzirea ulterioară se poate face folosind metode de radiofrecvență - la anumite frecvențe, plasma absoarbe în mod activ undele radio. Cu toate acestea, există și aici o limită de putere - încălzirea prin radiofrecvență creează mișcări și valuri colective, ducând la un moment dat la instabilități. Apoi intră în joc a treia metodă - injectarea de particule neutre rapide. Analogia sa este încălzirea aerului cu un arzător în interiorul baloanelor telp - la o temperatură a plasmei de 5-15 keV, un fascicul de particule rapide cu o energie de 1000 keV se prăbușește în el.

Fasciculul injector strălucește în torul plasmei, este ionizat și decelerat acolo, transferând energie și impuls către partea centrală.

NBI este situat într-o carcasă de vid și este format din mai multe mașini, care sunt descrise mai jos.

Omenirea poate accelera particulele la o energie de 1 MEV ușor și natural. Cu toate acestea, există o problemă - putem accelera doar particulele încărcate (de exemplu, ioni pozitivi - atomi cu electroni rupti), iar ei, la rândul lor, nu pot intra în interiorul izolării magnetice din exact același motiv pentru care plasma nu poate scăpa de acolo. Soluția acestui conflict a fost ideea de a accelera particulele încărcate și apoi de a le neutraliza. În toate generațiile anterioare de tokamak, acest lucru a fost realizat prin accelerarea ionilor obișnuiți (pozitivi, cu un electron îndepărtat) și apoi neutralizându-i prin zborul prin hidrogen sau deuteriu obișnuit - în acest caz, electronii sunt schimbati și unii dintre ioni sunt transformați cu succes. în atomi neutri zburând mai departe cu aceeași viteză. Adevărat, puterea maximă a unor astfel de injectoare nu depășește 1 megawatt, cu o energie de curgere injectată de 40-100 kEv și un curent de 10-25 de amperi. Iar pentru iter ai nevoie de cel puțin 40 de megawați. O creștere a puterii unui singur injector direct, de exemplu printr-o creștere a energiei de la 100 keV la 1000 kEv, este încăpățânată într-un asemenea moment încât ionii încărcați pozitiv încetează să fie neutralizați pe gaz, fiind accelerați la astfel de energii. Dar este imposibil să crești curentul fasciculului - ionii care zboară în apropiere sunt respinși de forțele Coulomb și fasciculul diverge.

Soluția la problemele apărute a fost trecerea de la ionii încărcați pozitiv la cei încărcați negativ. Acestea. ioni de care s-a lipit un electron în plus. Doar procedura de „scurgere” a excesului de electroni din atomii care zboară rapid în tehnologia acceleratorului a fost bine elaborată și nu provoacă dificultăți deosebite chiar și pentru ionii accelerați la 1 megaelectronvolt și care zboară cu un curent nebun pentru acceleratoare - 40 de amperi. Astfel, conceptul NBI a devenit clar pentru dezvoltatori; tot ce a rămas a fost să dezvolte un dispozitiv care să fie capabil să producă ioni negativi.

Studiul a arătat că cea mai bună sursă de atomi cu electroni „în plus” atașați este o plasmă cuplată inductiv de hidrogen sau deuteriu dopată cu atomi de cesiu. În acest caz, „cuplat inductiv” înseamnă că o bobină este înfășurată în jurul plasmei prin care trece un curent de înaltă frecvență, iar plasma absoarbe această energie în mod inductiv. Apoi, potențialul electrostatic de pe o rețea specială trage electronii și ionii negativi înainte. Electronii sunt deviați de magneți speciali, iar ionii zboară înainte și sunt accelerați de un câmp electrostatic la o energie de 1 MeV. Pentru a accelera la 1 MeV, este necesar să se creeze un potențial pe rețelele de +1 Megavolt. 1 milion de volți este o valoare foarte serioasă, care complică viața în dezvoltarea multor elemente ale acestui accelerator și reprezintă practic limita pentru stadiul actual al tehnologiei. În acest caz, curentul ionic planificat este de 47 de amperi, adică. Puterea „proiectorului ionic” va fi de aproape 47 de megawați.

Dezvoltarea unei surse de ioni negativi bazată pe plasmă cuplată inductiv a trecut prin mai multe etape.

Deci, ionii, alungiți și accelerați pe 5 grile cu o diferență de potențial de 200 kilovolți la 1 megaelectronvolt, intră în neutralizator - un volum în care gazul este pompat la o presiune de o sută de ori mai mare decât în ​​regiunea de ionizare (dar totuși aceasta este un vid destul de profund). Aici, ionii H- sau D- se ciocnesc cu moleculele H2 sau D2 prin reacția H- + H2 = H + H*. Cu toate acestea, eficiența neutralizării este departe de 100% (ci mai degrabă 50%). Acum fasciculul trebuie curățat de particulele încărcate rămase, care încă nu vor putea pătrunde în plasmă. Mai departe de-a lungul căii există un absorbant de ioni reziduali - o țintă de cupru răcită cu apă, pe care tot ceea ce păstrează o sarcină este din nou deviat electrostatic. În același timp, energia pe care absorbantul este forțat să o absoarbă este puțin mai mare de 20 de megawați.

Aspectul neutralizatorului și caracteristicile acestuia.

După stingere, apare o altă problemă - ionii „în plus”, după ce au fost neutralizați, se transformă în gaz, destul de mult gaz, care trebuie pompat din cavitatea NBI. Se pare că tocmai am pompat-o, dar înainte și după neutralizator, dimpotrivă, avem nevoie de un vid mai bun. Intră în joc pompele de crioterapie intermitente situate în lateral. În general, pompele de crioterapie sunt unul dintre subiectele care au fost foarte avansate în cadrul dezvoltării CTS. Faptul este că orice capcană de plasmă termonucleară trebuie să pompeze un amestec de heliu, deuteriu și tritiu în volume mari. Cu toate acestea, un astfel de amestec nu poate fi pompat mecanic (de exemplu, cu pompe turbomoleculare) din cauza faptului că tritiul trece prin garnituri rotative. O tehnologie alternativă, pompele de criocondensare, nu funcționează foarte bine din cauza heliului, care rămâne gazos la presiuni scăzute până la temperaturile minime rezonabile la care poate fi răcit condensatorul unei astfel de pompe. A mai rămas o singură tehnologie - de a depune amestecul de gaze pe cărbune răcit la 4,7K - în acest caz, sorbția de gaz are loc la suprafață. Apoi suprafața poate fi încălzită, iar gazele desorbite pot fi direcționate către un sistem de separare, care va trimite tritiul periculos la depozitare.

Una dintre cele mai mari pompe de acest tip din lume este în curs de dezvoltare pentru ITER NBI și este situată de ambele părți ale sistemului de stingere cu ioni. Este format din multe petale, care își schimbă periodic configurația, se încălzesc până la 80K și descarcă gazul acumulat în receptor, apoi se răcesc din nou și se deschid pentru sorbție suplimentară.

Pompe de crissorbție ale neutralizatorului.

Apropo, trebuie remarcat faptul că funcționarea pe același principiu periodic va fi instalată în tokamak-ul ITER însuși de-a lungul centurii inferioare din jurul deviatorului. Îngroparea și deschiderea lor periodică a supapelor uriașe (un metru în diametru) pentru încălzire, desorbție și răcire inversă îmi amintește cumva de mașinile steampunk din spiritul secolului al XIX-lea :)

Una dintre camerele de criosorbție ale volumului principal al ITER

Între timp, la NBI, un fascicul format practic de atomi neutri de hidrogen sau deuteriu, cu o putere de 20 de megawați, trece prin ultimul dispozitiv - un calorimetru/purificator cu fascicul. Acest dispozitiv îndeplinește sarcinile de a absorbi atomii neutri care s-au abătut prea mult de la axa tunelului („curățarea fasciculului”) prin care intră în plasmă și de a măsura cu precizie energia atomilor neutri pentru a înțelege contribuția NBI la încălzirea plasmei. În acest moment, sarcina NBI poate fi considerată finalizată!

Cu toate acestea, ar fi prea ușor pentru ITER să facă o mașină de 20 de ori mai puternică decât analogii săi, folosind tehnologii care nu existau la momentul dezvoltării. Ca de obicei, mediul tokamak își impune propriile condiții dure.

În primul rând, întreg acest sistem electrostatic de accelerare/deviere/amortizare este foarte sensibil la câmpurile magnetice. Acestea. a-l așeza lângă cei mai mari magneți din lume este o idee teribil de proastă. Pentru a suprima aceste câmpuri, se va folosi o combinație de câmpuri antimagnetice active create de bobine „calde” de 400 de kilowați și ecrane permalloy. Cu toate acestea, perturbațiile reziduale sunt unul dintre subiectele unei lucrări intense la proiecte.

Celula NBI în clădirea ITER tokamak. NBI mediu arată blocuri galbene de scut magnetic și cadre gri ale bobinelor de neutralizare a câmpului extern.

A doua problemă este tritiul, care va zbura inevitabil prin tunelul de alimentare al fasciculului și se va stabili în interiorul NBI. Ceea ce îl face automat inutilizabil de către oameni. Prin urmare, unul dintre sistemele de întreținere robotică ITER va fi amplasat în camera NBI și va deservi 2 acceleratoare de fascicul de energie de 17 megawați fiecare (da, atunci când se consumă mai mult de 50 megawați de la priză, sistemul livrează doar 17 megawați plasmei - cum ar fi o eficiență proastă) și un diagnostic (interacțiunea unui astfel de fascicul cu plasma oferă o mulțime de informații pentru înțelegerea situației din acesta) la 100 de kilowați.

Bilanțul energetic al injectorului neutru.

A treia problemă este nivelul de 1 megavolt. NBI-ul în sine vine cu linii electrice pentru surse de plasmă, diverse rețele de extracție și ecranare, 5 potențiale de accelerare (fiecare diferă de vecinul său prin 200 de kilovolți, între ele curge un curent de aproximativ 45 de amperi), linii de alimentare cu gaz și apă. Toate aceste sisteme trebuie introduse în interiorul dispozitivului, izolând față de pământ cu 1 megavolt. În același timp, o izolație de 1 megavolt în aer înseamnă o rază de protecție împotriva defecțiunii de ~ 1 metru, ceea ce nu este realist când există ~ 20 de linii care trebuie să fie izolate electric unele de altele într-o singură intrare. Această sarcină a fost implementată prin distribuția surselor de înaltă tensiune pe o suprafață mare și introduse printr-un tunel umplut cu SF6 sub presiune. Acum, însă, trecerile de aer-SF6/SF6 - vid în acest tunel - devin critice - pe scurt, o mulțime de sarcini pentru inginerii de înaltă tensiune cu parametri care nu se găsesc comercial în această industrie.

Clădirea de înaltă tensiune NBI. În dreapta sunt surse auxiliare, în stânga sunt 2 grupuri de 5 surse de accelerație de înaltă tensiune, în clădire izolat 1 surse MV. În stânga este o celulă din clădirea tokamak unde sunt amplasate 3 NBI + fascicul de diagnostic.

Secțiunea NBI în ITER. În stânga NBI este un obturator verde, de mare viteză, care oprește NBI de la tokamak, dacă este necesar. Bucsa cilindrica de 1 megavolt si dimensiunile sale sunt clar vizibile.

În camera NBI a mai rămas loc pentru un al treilea modul energetic, pentru o posibilă modernizare energetică a ITER. Acum, sistemul de încălzire cu plasmă este planificat să aibă o capacitate de 74 de megawați - 34 NBI, 20 MW încălzire radio de înaltă frecvență și 20 MW de joasă frecvență, iar în viitor - până la 120 de megawați, ceea ce va prelungi durata arderii plasmei. la o oră cu o putere de 750 megawați.

Stand complex MITICA + SPIDER

Energie NBI Europe produce, contractele au fost deja distribuite. Unele dintre sursele de curent continuu de înaltă tensiune vor fi fabricate în Japonia. Deoarece dispozitivul NBI din punct de vedere al complexității și al sferei de activitate poate concura cu întregul tokamak din anii 80, în Europa, la Padova, va fi reprodus un modul NBI și, mai întâi, o sursă separată de ioni negativi SPIDER la dimensiune completă (înainte de aceasta , jumătate din acesta a fost operațional la un alt stand în 2010 la Institutul German IPP). Acest complex este acum pus în funcțiune, iar până la sfârșitul anului viitor vor începe primele experimente pe el, iar până în 2020 speră să rezolve toate aspectele sistemului NBI.

ȘI MISARE „DANIELLA SHAW”

De unde să-l obțineți: căutarea este efectuată la centrul de fitness. Mergeți la fereastra marcată din camera de biliard și bateți în ea pentru a vorbi cu Danielle Shaw. Ea vă va cere să-l ucideți pe pretinsul bucătar.

Întâlnire cu Danielle Shaw în centrul de fitness al secției rezidențiale.

Data viitoare când veți primi un mesaj de la ea va fi când vă aflați în stocarea de date și descărcați desenul cheii de activare a lui Morgan de pe computer.

Pentru a finaliza misiunea, mergeți la biroul dvs. din holul Talos 1 și uitați-vă la e-mailul dvs. Ar trebui să existe o scrisoare „Morgan, citește-o!”

Scrisoare importantă.

Din el vei afla că Will Mitchell este un impostor - unul dintre voluntari. Urmează departamentul de neuromod și du-te sus. Mergeți la cabanele voluntarilor unde înainte nu era lumină. Utilizați terminalul chiar vizavi de ușă, în spatele tejghelei și selectați voluntarul cu numărul de urmărire dorit. Numărul este vizibil în descrierea misiunii Danielle Shaw dacă citiți scrisoarea.

Abia după ce activați farul, mergeți la locația „Bridge Talos-1”, coborâți ascensorul gravitațional și intrați în capsula din extrema stângă. Există două opțiuni - fie dezarmi grenada și falsul Will Mitchell va muri din cauze naturale, fie îi dai voie să explodeze.

Prins in flagrant!

MIȘTIREA SECUNDARĂ „DOCTOR IGWE”

De unde să-l obțineți: când trebuie să intri în depozitul de marfă prin carena Talos-1, Dr. Igwe vă va contacta.

Dayo Igwe vă contactează lângă intrarea în depozitul de marfă.

Zburați la containerul situat nu departe de intrarea în depozitul de marfă și uitați-vă la numărul său - 2312. Zburați până la ușa depozitului de marfă pentru a fi contactat de Sarah Elazar. Panoul de control pentru containerele de marfă va deveni disponibil. Zburați până la el și introduceți numărul 2312, apoi selectați andocarea containerului. Apoi deschide-l. Odată înăuntru, pur și simplu vorbește cu Igwe pentru a finaliza misiunea și a primi 2 Neuromod-uri.

ÎNTĂRĂRARE SECUNDARĂ „CU ACEST INEL...”

De unde să-l găsești: în partea de jos a depozitului de marfă unde se află tabăra supraviețuitorilor, vorbește cu Kevin Hag.

Îți va cere să-i găsești soția Nicole. Mergeți la secțiunea rezidențială și utilizați terminalul pentru a urmări locația lui Nicole. Ea va fi în camera de oaspeți din suita regizorilor. Ucide fantoma și caută pentru a găsi o verighă.

Percheziția cadavrului lui Nicole Hague în holul Talos 1.

Deoarece am făcut acest lucru în avans, i-am dat imediat inelul lui Kevin și am finalizat misiunea.

MIȘTIUNE LADO „APARĂ COMPARTIMENTUL DE MARFĂ”

De unde să-l obțineți: automat când o întâlniți cu Sarah Elazar în cala de marfă.

Veți avea opțiunea de a nu finaliza această sarcină dacă decideți să spargeți pur și simplu ușa care duce la Cargo Bay B. În caz contrar, porniți alimentarea la marcatorul indicat, găsiți planul în afara Talos 1 și instalați un total de 3 turnulețe operaționale în în fața ușii în partea următoare a compartimentului de marfă. Kevin Hague și Darcy Maddox stau mereu la ușa dreaptă.

Prima turelă este deja aici - doar reparați-o. În apropiere, găsiți terminalul - codul de acces pe cadavrul lui Magill, despre care a fost scris în articolul despre explorarea compartimentului de marfă. Folosind terminalul, deschideți celulele și găsiți a doua turelă într-una dintre ele. A treia turelă este situată în spatele porții principale a acestei părți. Trageți și reparați. Un altul, apropo, poate fi găsit într-unul dintre containerele de lângă ecluzele compartimentului de marfă (ai ajuns aici printr-un astfel de ecluză). Odată ce toate cele trei turnulețe sunt în zona albastră, misiunea se va finaliza și veți primi un cod de acces.

ȘI MISURARE „APA PSIHOGENĂ”

De unde să-l iei: ascultă transcrierea lui Tobias Frost, pe care o vei găsi în ventilație, în spatele toaletei din compartimentul de susținere a vieții.

Cadavrul lui Tobias Frost.

Urmați marcajul până la stația de tratare a apei și porniți imediat curentul din dreapta. Urcă scările din stânga și treci prin camera cu două terminale. Urmează scările și mai sus, sari pe echipamentul de sub tavan și folosește țeava albastră de pe cealaltă parte pentru a te apropia de ușa din spate. Sari pe platforma spartă și intră în camera dorită.

O platformă pe care să sari.

Încărcați capsula în dispozitiv. Sarcina este finalizată. De ce au fost toate acestea? Încearcă să bei apă de la orice fântână!

MIȘTIREA SECUNDARĂ „INGINER DISPARUT”

De unde să-l obțineți: după ce ați citit una dintre literele de pe terminalul din biroul de securitate din compartimentul de susținere a vieții.

Așteptați până vă aflați la centrala electrică. Du-te în camera cu reactorul. Aici, conform complotului, trebuie să cobori până la fund. Dar de îndată ce te afli într-o cameră mare, mergi de-a lungul balconului din dreapta. Vei da peste un grătar, în spatele căruia se vede o gaură în perete. Coborâți puțin mai jos folosind sistemul de propulsie, unde va fi o ușă albastră care poate fi deschisă.

Acum trebuie să urci pe acest puț al liftului. În mod ideal, puteți folosi abilitățile taifoanelor, dar dacă nu sunt acolo, atunci utilizați tunul GIPS pentru a crea o cale către vârf. Apropo, puteți activa urmărirea lui Jeanne Foret în terminalul de securitate.

Cadavrul lui Jeanne Foret.

Când urci la etaj și treci prin ventilație, omorâți fantoma și imitați, apoi căutați cadavrul lui Jeanne Foret. Veți găsi cheia pentru camera de control al filtrării aerului.

Întoarceți-vă la compartimentul de susținere a vieții și mergeți în camera dorită. Deschide-l cu cheia pentru a finaliza sarcina și a colecta recompensa.

SIDE QUEST „Centrul de reluare”

De unde să o obțineți: căutarea este luată după ascultarea transcrierii lui Emily Carter în camera cu capsule de evacuare în compartimentul de susținere a vieții.

Mergeți la stația de tratare a apei (puteți activa opțional urmărirea Price Broadway) și porniți electricitatea de pe telecomandă chiar în fața ușii din față, lângă cadavrul Rayei Leiruat. Urcă scările din stânga și intră în camera din stânga sus. Sunt două terminale aici. Parola pentru prima se află într-o notă ascunsă într-un container chiar lângă ea, în stânga. Intră în terminal (îl poți pirata - „Hack-I”) și activează singura funcție disponibilă aici. Acest lucru este foarte important de făcut!

După aceasta, coborâți la atelierul de deșeuri pe liftul gravitațional și activați „Colecția Eel”. Eels și cadavrul din Price Broadway vor cădea din dispozitiv.

Cadavrul lui Broadway Price.

Căutarea este finalizată.

MIȘTIREA SECUNDARĂ „GUSTAV LEITNER”

De unde să-l obțineți: automat, cu condiția să-l salvați pe Dr. Igwe.

După ce dr. Igwe (dacă l-ai salvat) ajunge la biroul lui Morgan, atunci mergi la secția rezidențială. Când sunteți acolo, Igwe vă va contacta automat și vă va cere o favoare. Așa începe căutarea.

Doar du-te la cabina lui Igwe și apropie-te de tabloul pianistului. Prin inventar (Date - jurnal audio) pornește muzica lui Leitner. La sfârșitul pierderii, seiful se va deschide. Scoate-l pe Gustav Leitner din el cu un conector și du-l la Igva, care va fi în biroul tău din holul Talos-1. Căutarea este finalizată.

Poza potrivită pe perete.

ȘI MISARE „TATĂL LUI CATHERINE”

De unde să-l obțineți: cu condiția să o salvați pe Ekaterina Ilyishina (au adus medicamente). Vorbește cu ea odată ce ajunge la biroul lui Morgan Yu.

Dacă ai ajutat-o ​​pe Catherine și i-ai salvat viața luând medicamentul, ea te va anunța în curând că a ajuns la birou. Vizitează-o în biroul tău din holul Talos 1 și vorbește cu ea de mai multe ori. La final, ea vă va spune despre tatăl ei și vă va cere ajutor. Așa începe sarcina.

Urmăriți depozitul de date prin arboretum (lift) și mergeți la al doilea nivel. Intrați în camera terminalului și introduceți parola. Ascultă înregistrarea. Veți avea două opțiuni:

– Ștergeți intrarea. Catherine va crede că nu ai găsit nimic.

– Mutați fișierul. Fișierul va fi mutat la terminalul din biroul lui Morgan.

Terminalul necesar.

În al doilea caz, întoarceți-vă la biroul dvs. din holul Talos 1. Vorbește cu Catherine de câteva ori până când ea spune ceva de genul „Nu pot să cred că ai reușit să găsești...”. Abia după aceasta va apărea o a doua intrare pe terminal în utilități. Porniți-l și ascultați-l împreună. Catherine, firește, nu va fi încântată. Căutarea este finalizată.

MIȘTIREA LECTURĂ „DAL THE PURSUIT”

De unde se obține: automat când apare Dahl (după 1-2 minute).

Când, conform complotului, încercați să descărcați date după ce ați explorat nodurile Coral în computerul lui Alex, Dahl va apărea pe Talos-1. Pentru a-l împiedica să te urmărească, mergi la depozitul de date și urcă la terminalul de la etaj din biroul lui Danielle Shaw. În terminalul din stânga, introduceți numărul brățării dvs. - 0913. Confirmați că doriți să o dezactivați. Căutarea este finalizată.

ȘI MISURARE „AJUTAȚI LUTHER GLASS”

De unde să-l obțineți: automat după ce apare Dahl, când trebuie să distrugeți Tehnica.

În același timp, Luther Glass vă va contacta și vă va cere ajutor - este închis în camera de urgență, înconjurat de extratereștri. Mergeți acolo și ucideți toți roboții de luptă. Dacă nu înțelegi, Luther Glass a murit de mult, iar vocea lui a fost imitată de unul dintre roboți. A fost o capcană. Prin urmare, puteți ignora complet misiunea.

ȘI MISURARE „DAL DEZACTIVAT” (LEEGAT CU sfârșitul)

De unde să-l obțineți: automat la câteva minute după ce Dal apare (Igwe vă va contacta).

Când apare această sarcină, atunci când apare Dahl, după un timp dr. Igwe vă va contacta și vă va spune că trebuie neutralizat. Du-te în holul Talos 1 și du-te la biroul lui Morgan. Vorbește cu Igwe. Acum finalizați misiunea de mai jos, dar nu ucideți, ci neutralizați-l pe Dahl (metoda este descrisă în misiunea „Utimulul lui Dahl”).

Când veți face acest lucru, dr. Igwe vă va contacta după un timp. Mergeți la departamentul de neuromod și urmați markerul până la laborator. Confirmați eliminarea Neuromod-urilor completând o serie de alte operațiuni necesare.

Această opțiune vă deschide calea către un final diferit al jocului.

SIDE QUEST „DAL’S ULTIMATUUM – COMPARTIMENT DE MARFĂ”

De unde să-l obțineți: automat după ce sarcina legată de uciderea tehnicianului Dahl este activată.

Când ieși după ce ai căutat naveta lui Dahl, răufăcătorul te va contacta și îți va da un ultimatum. În curând, oamenii din cala de marfă vor rămâne fără aer. Trebuie să-l returnezi. Urmați blocul de aer până la centrală și de acolo treceți la compartimentul de susținere a vieții. Pentru a neutraliza Dahl, puteți proceda după cum urmează:

– Când intri în holul mare cu camere de filtrare a aerului și ventilatoare uriașe, ocolește-l astfel încât să fii pe peretele opus față de ușa din față. Există cadavrul unei femei aici și există un terminal. Folosind terminalul, opriți ventilatoarele. Coborâți la ei și scoateți țeava de la unul dintre ventilatoare. Du-te înapoi sus.

– Acum nu mergeți în camera în care se află distanța, ci în camera de vizavi. Există un terminal lângă fereastră prin care poți vedea clar Dahl. Terminalul are o funcție de dezinfecție. Activați-l. Oxigenul va dispărea pentru un timp și Dahl își va pierde cunoștința. Misiune finalizată fără a-l ucide pe Dahl!

Îl neutralizăm pe Dahl.

Alergați în camera în care se află Dahl și returnați piesa pe tabloul de bord. Fie reparați-l pe acesta, fie creați unul nou la producător - puteți găsi planul de pe cadavrul lui Max Weigel-Goetz în această locație. Căutarea este finalizată.

Pentru a intra în cameră cu Dahl, poți acționa în mai multe moduri. Primul este de a alege lacătul (Hacking-IV), cel mai dificil. A doua modalitate este să ocoliți camera și dedesubt, unde se află podul rupt, găsiți o trapă de protecție pe perete. Dar pentru a ajunge la trapă, va trebui să trageți două încărcături mari și să le puneți una peste alta - „Lift-II”.

Trapă de securitate care duce în camera cu Dahl.

A treia opțiune este să spargi o fereastră după colțul ușii. Dar decalajul este prea mic, așa că pentru a intra prin fereastră nu te poți lipsi de abilitățile Typhons.

Versiunea imprimabilă a paginii:
Citiți și urmăriți cele mai recente știri despre jocuriÎn acest articol, veți afla unde să căutați toți membrii echipajului în locația „Life Support Compartment”, cum să deschideți toate ușile folosind carduri de acces (permis) și coduri de acces (parole). Vă rugăm să rețineți că unele încuietori cu combinație din joc nu au parole, așa că va trebui să le spargeți.

Pe scările metalice de sub electricitatea din stânga, găsiți Cadavrul lui Penny Tennyson.

Urcă scările din dreapta. Va fi un compartiment medical în dreapta. În el puteți găsi 1 neuromod. Rupe tencuiala care blochează calea către toaletă și caută Cadavrul lui Elton Weber.

Secret. Pe cadavrul lui Weber va fi o notă despre o ascunzătoare în holul de lângă capsulele de evacuare. Când luați ridicul gravitațional în jos, intrați în pasajul din spatele lui, care duce la capsule. Există o turelă în acest pasaj. În colț, găsește un loc unde poți coborî sub podeaua metalică (acolo merge și o țeavă). După ce coborâți, găsiți o nișă în perete cu un cache deschis.

O ascunzătoare pe coridorul din fața compartimentului cu capsule de evacuare.

Aici veți găsi o trapă de protecție, urcați înăuntru și găsiți în stânga Cadavrul lui Tobias Frost Cu injector de particule activ (articol de căutare)Și transcriptor „Injector de particule active”.

Ieși pe coridorul din apropiere și găsește 4 cadavre - Ari Lyudnart, Augusto Vera, Carol Sykes, Erica Teague cu o notă ( cod pentru seiful din cabina de securitate „5298”) Și transcriere „Remmer nu este el însuși”.

Card cheie de la biroul de securitate este situat in apropiere. Vizavi de ușa acestui birou este o trapă. Urcă-te în el și găsește-o pe aceeași pe podea din față. Sari în jos și găsește-l pe podea cartelă de acces. După ce deschideți ușa biroului de securitate, introduceți parola pe seif și primiți mai multe articole. Descarca harta sectorului din terminal și, de asemenea, citiți ultima scrisoare „Inginerul dispărut”.

Treceți prin camera de decontaminare până la camera de control al filtrării aerului. În partea de sus, mergeți în camera corespunzătoare și luați-o de pe panou Transcriere: Jeanne Faure „Există ceva aici”. Afară, găsiți terminalul vizavi de ventilatoarele care rulează și căutați Cadavrul lui Alan Bianchi.

Transcriere de Jeanne Foret.

Reveniți la începutul locației și luați liftul gravitațional în jos. Pe lateral este o camera de depozitare. A obtine cod pentru depozitare în suportul vieții, trebuie să intri în Camera de control al fluxului de oxigen. Este în apropiere. Cum să ajungeți acolo este descris în pasajul căutării „Utimulul lui Dahl - Cargo Bay”.

Urmați coridorul din spatele liftului, unde există o turelă spartă. Mergeți la capsule și ucideți fantoma care este Kirk Remmer. Ia-i brăţara fară şi transcriere „Eșec podul de evacuare”. Aici zace Cadavrul lui Uma Isak. Reparați telecomanda lângă capsula de evacuare din dreapta și deschideți-o. Va exista o mimică în interior și Cadavrul Angelei Diaz.

Cadavrele lui Anon LaoȘi Hank Majors poate fi găsit lângă capsulele din stânga. În interiorul capsulei din mijloc din stânga, găsiți Cadavrul lui Emily Carter Cu transcriptor „Reluare serioasă”. Aceasta va începe misiunea suplimentară „Centrul de detoxifiere”, în urma căreia veți găsi Cadavrul lui Broadway Price(citiți articolul separat despre misiunile secundare).

Mergeți în partea opusă liftului gravitațional și veți găsi Cadavrul Rayei Leyruat. Virați la stânga în stația de tratare a apei și la intrare căutați cadavrul Cynthia Dringas. În stânga, sub scări se află Cadavrul lui Roger May. Cadavrul lui Caine Rocito situat pe partea dreaptă - apăsat pe recipient. Lumina de pe teritoriul stației de tratare a apei se aprinde chiar la terminalul de la începutul camerei, lângă cadavrul Rayei Leiruat.

Urcă la etaj și treci prin camera cu două terminale. Ieși pe cealaltă ușă și găsește podul Corpul lui Pablo Myers.

În interiorul camerei din colțul din dreapta (în partea de sus) găsiți Cadavrul lui Johnny Brangan. Pentru a ajunge acolo, mergi chiar în vârful scărilor de la cadavrul anterior, sari pe echipament și coboară la conducta albastră. Sari de la ea la intrarea din spate.

Cadavrul lui Max Weigel-Goetz nu ușor de găsit. Întoarce-te în sala de susținere a vieții și stai lângă ascensoarele gravitaționale. Sari în jos de gardul din stânga pentru a ateriza pe conducta în care se află cadavrul. Vei primi si tu desen regulator amestec de aer.

Cadavrul lui Max Weigel-Goetz.

Vă va fi util să creați un regulator de amestec de aer în misiunea secundară „Dahl’s Ultimatum”, atunci când trebuie să restabiliți alimentarea cu aer în compartimentul de marfă (dar în cazul în care nu îl puteți repara pe cel stricat).

Dependența de hașiș

Efectul narcotic apare atât la ingerare, cât și la fumatul de canabis. Există mai multe nume pentru drog - hașiș, marijuana, shash, bang, haras - iarbă.

Când se folosește canabis, se observă tulburări de atenție, „prostia, comportamentul autentic cu râs nepotrivit, incontrolabil, vorbăreț și dorință de mișcare (dans, sărituri). Există zgomot și țiuit în urechi, iar apetitul crește. Exista tendinte spre actiuni agresive din manifestari somatice observate pe fata: marmorare, triunghi nazolabial palid, conjunctiva injectata. Se observă o frecvență cardiacă crescută (100 bătăi/min sau mai mult) și gură uscată. Pupilele sunt dilatate, reacția lor la lumină este slăbită.

Când se folosesc doze mari de droguri cocaină, apare o stare de excitare, halucinații vizuale și uneori auditive. Această condiție poate semăna cu un atac acut de schizofrenie.

Intoxicația la fumatul marijuana durează 2-4 ore, la consumul de hașiș pe cale orală durează 5-12 ore. Semnele dependenței fizice sunt exprimate sub formă de iritabilitate și tulburări de somn, transpirație și greață.

Dependența psihică de drog este destul de puternică.

Odată cu utilizarea cronică a preparatelor de canabis, depresia personalității apare cu scăderea interesului pentru mediu, inițiativă și pasivitate. Abilitățile intelectuale scad, tulburările comportamentale grosolane apar cu comportament antisocial frecvent. Frecvență mare a infracțiunilor în stare de ebrietate. Dependența de hașiș este „poarta de intrare” a dependenței de droguri. Persoanele care consumă canabis trec rapid la alte droguri extrem de periculoase.

Sparge

Există și un derivat al cocainei - crack, care este mult mai puternic în efecte decât cocaina. După o prelucrare specială a cocainei, se obțin plăci foarte asemănătoare cu petalele de flori. De obicei sunt zdrobite și afumate. Când este fumat, crack-ul pătrunde foarte repede în organism prin sistemul vaselor de sânge ale plămânilor. Intrând în sistemul circulator al plămânilor, fisura pătrunde în creierul uman de câteva ori mai repede decât pulberea de cocaină, care este inhalată prin nas. Gama de senzații și complexul de intoxicație apare chiar mai repede decât la administrarea intravenoasă.

Orice consum de droguri provoacă daune ireparabile organismului uman. Ele distrug sistemul nervos uman și provoacă simptome precum surditate, delir și tulburări ale sistemului digestiv. În plus, dependenții de droguri devin de obicei impotenți.

Nasvay

Nasvay (nasybay, us, nat, nose, ice, natsik) este un tip de produs din tutun de nefumat, tradițional pentru Asia Centrală.

Principalele componente ale nasvay sunt tutunul și alcalii (var stins). Compoziția mai poate include: var stins (în loc de var se pot folosi excremente de pui sau de cămilă), componente din diferite plante, ulei. Pentru a îmbunătăți gustul, condimentele sunt uneori adăugate la nasvay. Oficial, „nasvay” este praf de tutun amestecat cu lipici, var, apă sau ulei vegetal, rulat în bile. În Asia Centrală, unde nasvay este foarte popular, rețetele pentru prepararea lui sunt diferite și adesea nu există praf de tutun în amestec. Este înlocuit cu componente mai active.

Nasvay este pus în gură, încercând să împiedice să ajungă pe buze, care în acest caz devin acoperite cu vezicule. Înghițirea salivei sau a boabelor de poțiune poate provoca greață, vărsături și diaree, care sunt, de asemenea, foarte neplăcute. Iar plăcerea rezultată - amețeli ușoare, furnicături în brațe și picioare, vedere încețoșată - nu durează mai mult de 5 minute. Principalul motiv pentru care adolescenții iau nasvay este că nu vor să fumeze după el.

Nasvay, impact: ușoare amețeli, furnicături la nivelul brațelor și picioarelor, vedere încețoșată.

Nasvay, efecte secundare.

Consumul de nasvay poate duce la dependență și alte anomalii fizice în funcționarea corpului și senzații deosebite, cum ar fi: tulburări autonome, transpirație, colaps ortostatic (o afecțiune în care o schimbare bruscă a poziției corpului determină o persoană să experimenteze amețeli, vedere întunecată). ), leșin, risc crescut de dezvoltare a bolilor oncologice rare, boli dentare, boli ale mucoasei bucale, boli ale mucoasei esofagiene.

Nasvay, impact pe termen scurt

Arsura locală severă a mucoasei bucale, greutate în cap și mai târziu în toate părțile corpului, apatie, salivație bruscă, amețeli, relaxare musculară. Unii au sugerat că efectele nasvay pot fi mai puțin severe la cei cu antecedente de fumat de tutun, dar nu este cazul. Nasvay nu va înlocui țigările de fumat. Cei care folosesc nasvay pentru o lungă perioadă de timp încetează să observe manifestări precum arsură, miros neplăcut și gustul acestei poțiuni ciudate. Dar probabil că acesta este momentul în care mirosul devine evident pentru toată lumea din jurul tău.

De asemenea, consumatorii îi avertizează pe începători să nu combine nasvay cu alcool din cauza impredictibilității efectelor. Când utilizați nasvay, este foarte ușor să obțineți o doză din care vă puteți simți brusc neliniștit și vă puteți chiar pierde cunoștința, deoarece este foarte dificil să vă calculați doza.

Nasvay consecințele pe termen lung ale consumului

1. Potrivit oncologilor uzbeci, 80% dintre cazurile de cancer de limbă, buze și alte organe ale cavității bucale, precum și laringelui, au fost asociate cu persoanele care consumau nasvay. Nasvay înseamnă o șansă de 100% de a face cancer.

3. Grădinarii știu ce se va întâmpla cu o plantă dacă este udată cu o soluție nediluată de gunoi de grajd de pui: se va „arde”. Medicii confirmă că același lucru se întâmplă în corpul unei persoane care consumă nasvay; mucoasa bucală și tractul gastrointestinal sunt în primul rând afectate. Utilizarea pe termen lung a nasvay poate duce la ulcere gastrice.

4. Deoarece principalul ingredient activ al nasvay este tutunul, se dezvoltă aceeași dependență de nicotină. Această formă de tutun este mai dăunătoare decât fumatul, deoarece... o persoană primește o doză mare de nicotină, în special datorită efectului varului asupra mucoasei bucale. Nasvay provoacă dependență severă de droguri.

5. Narcologii cred că în unele porții de nasvay pot fi adăugate și alte substanțe narcotice, în afară de tutun. Astfel, se dezvoltă nu numai dependența de nicotină, ci și dependența de alte substanțe chimice.

6.Nasvay poate fi clasificat ca o substanță psihotropă. Utilizarea lui de către adolescenți le afectează dezvoltarea psihică - percepția scade și memoria se deteriorează, copiii devin dezechilibrati. Consumatorii raportează probleme de memorie și o stare constantă de confuzie. Consecințele utilizării sunt o schimbare a personalității adolescentului, o încălcare a psihicului său și, în cele din urmă, degradarea personalității.

7. La copii, folosirea nasvay-ului devine foarte repede un obicei și devine o normă. În curând adolescentul își dorește senzații mai puternice. Și dacă un adolescent își cumpără nasvay la fel de ușor ca guma de mestecat, atunci există șansa ca în viitorul apropiat să încerce droguri dure.

8. Consumatorii raportează carii.

9. Prin consumul de nasvay, producția de spermă se oprește, funcția de reproducere este perturbată și practic nu există nicio șansă de restabilire a acestuia - Institutul de Probleme Medicale al Academiei de Științe. Prejudiciul provocat de nasvay nu depinde de durata de utilizare. Nasvay poate lovi imediat, depinde de caracteristicile individuale ale corpului.

Condiment

Spice („condiment”, K2, tradus din engleză „condimente”, „condimente”) este una dintre mărcile de amestecuri sintetice pentru fumat vândute sub formă de plantă cu o substanță chimică aplicată. Are efecte psihoactive similare cu cele ale marijuanei. Amestecuri de condimente se vând în țările europene din 2006 (conform unor surse - din 2004) sub masca tămâiei, în principal prin magazine online. În 2008, s-a constatat că componentele active ale amestecurilor nu sunt substanțe de origine vegetală, ci analogi sintetici ai tetrahidrocannabinolului.

Consecințele condimentului:

1. Tulburări psihice acute - halucinații, atacuri de panică, iritație, furie, depresie veșnică;
2. Starea se înrăutățește pe zi ce trece - condimentul provoacă principala afectare a creierului;
3. Tulburări grave ale abilităților motorii și ale sistemului vestibular, care se exprimă prin grimase pe față, un mers dansant și distorsiuni ale vorbirii, ca și cum persoana ar avea pomeții înghesuit;
4. Există o lipsă totală de apetit și somn, pacientul se usucă în fața ochilor.

Citind despre consecințele care se întâmplă tuturor dependenților de condimente, mulți pacienți cred că acest lucru nu li se va întâmpla, sau se va întâmpla, dar nu imediat, ci cândva într-un viitor îndepărtat. Aceasta este cea mai comună concepție greșită. Toate acestea nu doar că se vor întâmpla foarte curând, ci se întâmplă deja chiar acum, de la prima doză și cu fiecare puf nou o persoană se transformă într-o legumă. Fiecare își alege propriul grad de rigoare.

Daune condimentelor. Faptul că condimentele provoacă daune grave psihicului a fost deja dovedit nu numai de narcologi, ci și de videoclipuri populare ale dependenților de mirodenii care se răspândesc pe rețelele de socializare și blogurile din Ekaterinburg. Vederea este cu adevărat îngrozitoare.

Cea mai mare rată de sinucidere a fost înregistrată în rândul dependenților de mirodenii. În același timp, adolescenții clar nu și-au propus să-și ia rămas bun de la viață până în momentul în care au început să fumeze. Nu se știe cum condimentul face o persoană să facă acest pas. Unii pacienți recunosc că, în timp ce folosesc condimente, simt capacitatea de a controla lumea și cred în propria lor nemurire.

Narcologii notează o altă caracteristică distructivă a noilor amestecuri de fumat. Abstinența pe termen lung de la fumat condimente, similară codării în alcoolism, este plină de o defecțiune severă, care poate duce chiar la o supradoză.

Simptomele unui supradozaj pot apărea la 10-15 minute după fumat; mai des, starea de rău se exprimă prin greață bruscă, piele palidă, persoana simte o lipsă acută de oxigen, ceea ce poate duce la leșin. Dacă nu apelați urgent o ambulanță din cauza stopului respirator, este posibil chiar și moartea.

Etapele dependenței de condimente:

Prima doză. Etapa inițială în care are loc cunoașterea medicamentului. Noul medicament, condimentul, este perceput ca un indicator de maturitate și răcoare. Adolescenții nici măcar nu bănuiesc ce final dramatic îi așteaptă.

Perioada experimentală. După ce sa bucurat de ceea ce dau de mai multe ori, dependentul începe să încerce să amestece amestecuri de fumat, crescând simultan doza.

Afumatul condimentului devine parte din viața de zi cu zi. Cu toate acestea, în această etapă, o persoană nu se întreabă încă cum să renunțe la fumat condimente, atâta timp cât i se pare că acest lucru este normal și chiar sănătos.

Moment crucial. În curând va veni cu siguranță o zi în care este imposibil să obțineți amestecuri pentru fumat. Pacientul are nevoie de ameliorarea simptomelor de sevraj. În acest moment, își dă seama că de acum înainte nu își mai poate controla dependența și are nevoie de ajutor pentru tratamentul drogurilor.

Ora socotirii. Apar primele consecințe grave ale folosirii condimentului. Condimentele de fumat atacă în primul rând creierul și sistemul nervos. În câteva luni, pur și simplu usucă creierul, memoria dispare, gândurile sunt confuze, pacientul experimentează o retragere constantă și, chiar dacă chemi un medic, nu va putea opri complet starea gravă. Tratamentul dependenței de droguri în acest stadiu al dependenței poate fi eficient doar într-un centru de reabilitare.

Deținătorii brevetului RU 2619923:

Domeniul tehnologiei

Obiectul invenţiei descris aici se referă în general la injectoare cu fascicul de particule neutre, şi mai particular la un injector cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi.

Arta prioritara

De fapt, până în prezent, fasciculele de particule neutre utilizate în cercetarea fuziunii, gravare, prelucrare a materialelor, sterilizare și alte aplicații sunt generate din ionii pozitivi. Ionii pozitivi ai izotopului de hidrogen sunt extrași și accelerați din plasma de descărcare gazoasă prin intermediul câmpurilor electrostatice. Imediat după planul de masă al acceleratorului, aceștia intră într-o celulă de gaz unde suferă atât reacții de schimb de sarcină pentru a produce ionizare electronică, cât și reacții de ionizare de impact pentru o izolare suplimentară. Deoarece secțiunea transversală de schimb de sarcină scade mult mai rapid odată cu creșterea energiei decât secțiunea transversală de ionizare, fracția de particule neutre de echilibru dintr-un element de gaz gros începe să scadă rapid la energii de peste 60 keV pentru particulele de hidrogen. Pentru aplicațiile cu fascicul de particule neutre cu ioni de izotopi de hidrogen care necesită energii cu mult peste aceasta, este necesar să se formeze și să se accelereze ionii negativi și apoi să le convertească în particule neutre într-un element de gaz subțire, ceea ce poate duce la o fracție de particule neutre de aproximativ 60% peste. o gamă largă de energii până la câțiva MeV. Proporții chiar mai mari de particule neutre pot fi obținute dacă o plasmă sau un element fotonic este utilizat pentru a converti fasciculele de ioni negativi de înaltă energie în particule neutre. În cazul unui element fotonic în care energia fotonului depășește afinitatea electronică a hidrogenului, proporția de particule neutre poate fi de aproape 100%. Trebuie remarcat faptul că ideea utilizării ionilor negativi în fizica acceleratorului a fost formulată pentru prima dată de Alvarez în urmă cu mai bine de 50 de ani.

Deoarece fasciculele de particule neutre pentru excitație și încălzirea curentă în dispozitivele mari de fuziune ale viitorului, precum și unele aplicații în dispozitivele moderne, necesită energii semnificativ mai mari decât cele disponibile cu ioni pozitivi, în ultimii ani au fost dezvoltate fascicule de particule neutre bazate pe ioni negativi. . Cu toate acestea, curenții fasciculului obținut până în prezent sunt semnificativ mai mici decât curenții fasciculului generați într-un mod complet convențional folosind surse de ioni pozitivi. Motivul fizic pentru performanța mai scăzută a surselor de ioni negativi în ceea ce privește curentul fasciculului este afinitatea electronică scăzută a hidrogenului, care este de numai 0,75 eV. În consecință, este mult mai dificil să se formeze ioni negativi de hidrogen decât echivalenții lor pozitivi. De asemenea, este destul de dificil pentru ionii negativi nou-născuți să ajungă în regiunea de tragere fără ciocniri cu electroni de înaltă energie, care sunt foarte probabil să ducă la pierderea unui exces de electron slab legat. Tragerea ionilor H - din plasmă pentru a forma un fascicul este la fel de dificilă decât pentru ionii H +, deoarece ionii negativi sunt însoțiți de un curent de electroni mult mai mare, dacă nu se aplică măsuri de izolare. Deoarece secțiunea transversală pentru îndepărtarea prin coliziune a unui electron dintr-un ion H - pentru a forma un atom este semnificativ mai mare decât secțiunea transversală pentru ionii H + pentru a câștiga un electron dintr-o moleculă de hidrogen, fracția de ioni transformată în particule neutre în timpul accelerației poate fi semnificativă dacă densitatea conductei de gaz în calea acceleratorului nu este redusă la minimum prin operarea sursei de ioni la presiune scăzută. Ionii care sunt neutralizați prematur în timpul accelerației formează un reziduu de energie scăzută și, în general, au o divergență mai mare decât ionii care experimentează potențialul de accelerație maxim.

Neutralizarea unui fascicul de ioni negativi accelerați poate fi efectuată într-o țintă de gaz cu o eficiență de aproximativ 60%. Utilizarea țintelor cu plasmă și fotoni oferă posibilitatea de a crește și mai mult eficiența neutralizării ionilor negativi. Eficiența energetică globală a injectorului poate fi îmbunătățită prin recuperarea energiei speciilor de ioni rămase în fascicul după trecerea prin neutralizator.

O diagramă schematică a unui injector cu fascicul de particule neutre de mare putere pentru un tokamak ITER, care este, de asemenea, tipică pentru alte sisteme de confinare a plasmei magnetice luate în considerare într-un reactor, este prezentată în Fig. 3. Componentele de bază ale injectorului sunt o sursă de curent mare de ioni negativi, un accelerator de ioni, un neutralizator, un separator magnetic al componentei încărcate a fasciculului reîncărcat cu receptori/recuperatori de ioni.

Pentru a menține condițiile de vid necesare în injector, se utilizează de obicei un sistem de pompare cu vid înalt cu supape mari de închidere pentru a întrerupe fluxul fasciculului de la dispozitivul cu plasmă și/sau pentru a oferi acces la elementele principale ale injectorului. Parametrii fasciculului sunt măsurați folosind ținte calorimetrice retractabile, precum și metode optice nedistructive. Formarea de fascicule puternice de particule neutre necesită utilizarea unei surse de alimentare adecvate.

Conform principiului formării, sursele de ioni negativi pot fi împărțite în următoarele grupuri:

Surse de formare volumetrică (plasmă), în care se formează ionii în volumul plasmei;

Surse de formare a suprafeței, în care se formează ioni pe suprafața electrozilor sau a țintelor speciale;

Surse de plasmă de suprafață, în care ionii se formează pe suprafețele electrozilor care interacționează cu particulele de plasmă, care au fost dezvoltate de grupul Novosibirsk; Și

Surse de schimb de sarcină în care se formează ioni negativi datorită schimbului de sarcină a fasciculelor de ioni pozitivi accelerați pe diferite ținte.

Pentru a forma plasmă în sursele volumetrice moderne de ioni H -, asemănătoare cu o sursă de ioni pozitivi, se folosesc descărcări de arc cu filamente termoionice sau catozi goli, precum și descărcări de radiofrecvență în hidrogen. Pentru a îmbunătăți retenția electronilor în timpul descărcării și pentru a reduce densitatea hidrogenului în camera de descărcare a gazelor, ceea ce este important pentru sursele de ioni negativi, se folosesc descărcări într-un câmp magnetic. Sunt utilizate pe scară largă sistemele cu câmp magnetic extern (adică cu geometrie Penning sau geometria magnetron a electrozilor, cu oscilație a electronilor în câmpul magnetic longitudinal al unei descărcări „reflexive”) și sistemele cu câmp magnetic periferic (multipol). O vedere în secțiune transversală a unei camere de descărcare cu un câmp magnetic periferic proiectată pentru un injector cu jet cu fascicul de particule neutre este prezentată în Fig. 4. Câmpul magnetic de la periferia cutiei cu plasmă este format din magneți permanenți instalați pe suprafața sa exterioară. Magneții sunt aranjați în rânduri în care direcția de magnetizare este constantă sau variază într-un model decalat, astfel încât liniile câmpului magnetic să aibă geometria unor proiecții ascuțite liniare sau eșalonate lângă perete.

Utilizarea sistemelor cu un câmp magnetic multipolar la periferia camerelor de plasmă, în special, face posibil ca sistemele să mențină plasmă densă în sursă la o presiune redusă a gazului de funcționare în cameră la 1-4 Pa (fără cesiu) și până la 0,3 Pa în sistemele cu cesiu. Această reducere a densității hidrogenului în camera de descărcare este deosebit de importantă pentru sursele de ioni giganți cu curent înalt, cu mai multe deschideri, care sunt dezvoltate pentru utilizare în cercetarea fuziunii.

În prezent, sursele de ioni bazate pe formarea de plasmă de suprafață sunt considerate cele mai potrivite pentru formarea fasciculelor de ioni negativi cu curent înalt.

În sursele de ioni bazate pe formarea de plasmă de suprafață, ionii se formează în interacțiunea dintre particulele care au suficientă energie și o suprafață cu o funcție de lucru scăzută. Acest efect poate fi sporit prin acoperirea cu alcalii a suprafeței bombardate. Există două procese principale, și anume ionizarea suprafeței în echilibru termodinamic, în care un atom sau o moleculă lent care lovește o suprafață este emis înapoi ca ion pozitiv sau negativ după un timp mediu de rezidență și interacțiunea atomo-suprafață neechilibră (cinetică), în care negativ ioni formați prin pulverizare, desorbție prin impact (spre deosebire de desorbția termică, care desorbie particulele termice) sau reflexie atunci când sunt acoperite cu metale alcaline. În procesul de ionizare în echilibru termodinamic, particulele adsorbite sunt detașate de la suprafață în condiții de echilibru termic. Coeficientul de ionizare al particulelor care părăsesc suprafața este determinat folosind formula lui Saha și se presupune că este foarte mic de ~0,02%.

Procesele de ionizare a suprafeței cinetice neechilibrate sunt probabil mult mai eficiente la suprafață și au o funcție de lucru destul de scăzută, comparabilă cu afinitatea electronică a ionului negativ. În timpul acestui proces, un ion negativ este detașat de la suprafață, rupând bariera subterană folosind energia cinetică derivată din particulele primare. Aproape de suprafață, nivelul de energie al electronului suplimentar este sub nivelul superior al electronilor Fermi din metal, iar acest nivel poate fi foarte ușor ocupat prin tunelul de electroni din metal. În timpul migrării ionilor de la suprafață, acesta depășește o barieră potențială formată de o sarcină în oglindă. Câmpul modelului de distribuție a sarcinii crește nivelul de energie al electronului suplimentar în raport cu nivelurile de energie ale electronilor din metal. Pornind de la o anumită distanță critică, nivelul electronului suplimentar devine mai mare decât nivelul de energie superior al electronilor din metal, iar tunelul rezonant returnează electronul din ionul de ieșire înapoi în metal. Dacă particula se desprinde suficient de repede, se așteaptă ca rata de ionizare negativă să fie destul de mare pentru o suprafață cu funcție de lucru scăzută, care poate fi asigurată de o acoperire de metal alcalin, în special de cesiu.

S-a demonstrat experimental că gradul de ionizare negativă a particulelor de hidrogen desprinse de pe această suprafață cu o funcție de lucru redusă poate atinge =0,67. De remarcat faptul că funcția de lucru pe suprafețe de wolfram are o valoare minimă cu o acoperire Cs de 0,6 monostraturi (pe suprafața unui cristal de tungsten de 110).

Pentru a dezvolta surse de ioni negativi de hidrogen, este important ca randamentul integral al ionilor negativi sa fie suficient de mare, K - = 9-25%, pentru ciocnirile atomilor de hidrogen si ionilor pozitivi cu energii de 3-25 eV cu suprafete cu lucru redus. funcția, cum ar fi Mo+Cs, W+Cs. În special (vezi Fig. 5), atunci când se bombardează o suprafață de molibden oprită cu atomi Franck-Condon cu o energie care depășește 2 eV, eficiența integrală a conversiei în ioni H - poate ajunge K - ~8%.

În sursele de plasmă de suprafață (SPS), formarea ionilor negativi se realizează datorită ionizării cinetice de suprafață, și anume procesele de pulverizare, desorbție sau reflexie pe electrozii în contact cu plasma de descărcare în gaz. Electrozii emițători speciali cu funcție de lucru redusă sunt utilizați în SPS pentru a îmbunătăți formarea ionilor negativi. De regulă, adăugarea unei cantități mici de cesiu la descărcare face posibilă creșterea luminozității și intensității fasciculelor Hˉ din colector. Introducerea atomilor de cesiu în descărcare reduce semnificativ fluxul de electroni extrași cu ioni negativi.

În SPS, plasma cu descărcare în gaze îndeplinește mai multe funcții, și anume, formează fluxuri intense de particule care bombardează electrozii; învelișul de plasmă adiacent electrodului formează accelerația ionilor, crescând astfel energia particulelor de bombardare; ionii negativi care se formează în electrozii cu potențial negativ sunt accelerați de potențialul învelișului de plasmă și pătrund prin foaia de plasmă în regiunea de tragere fără distrugeri semnificative. Formarea intensivă a ionilor negativi cu o eficiență destul de ridicată a energiei și a utilizării gazului a fost obținută în diferite modificări ale SPS în condiții de descărcare de gaz „murdar” și bombardament intens al electrozilor.

Au fost dezvoltate mai multe surse SPS pentru dispozitive mari de fuziune, cum ar fi LHD, JT-60U și tokamak internațional (ITER).

Caracteristicile tipice ale acestor surse pot fi înțelese luând în considerare injectorul stellarator LHD, care este prezentat în FIG. 6. Plasma cu descărcare în arc este formată într-o cameră mare cu lame magnetice multipolare cu un volum de ~100 litri. Douăzeci și patru de filamente de tungsten susțin un arc de 3 kA, ~80 V la o presiune a hidrogenului de aproximativ 0,3-0,4 Pa. Un filtru magnetic extern cu un câmp maxim în centrul de ~50 Gauss asigură densitatea electronilor și reducerea temperaturii în regiunea de extracție din apropierea electrodului de plasmă. Polarizarea pozitivă a electrodului de plasmă (~10 V) reduce fluxul de electroni însoțitor. Ionii negativi se formează pe electrodul de plasmă acoperit cu un strat optim de cesiu. Cuptoarele externe de cesiu (trei pentru o sursă) echipate cu supape pneumatice asigură o injecție distribuită de atomi de cesiu. Formarea ionilor negativi atinge un maxim la temperatura optimă a electrodului de plasmă de 200-250 o C. Electrodul de plasmă este izolat termic, iar temperatura acestuia este determinată prin descărcarea în plasmă a sarcinilor de putere.

Sistemul optic cu ioni cu deschideri multiple cu patru electrozi care este utilizat în sursa de ioni LHD este prezentat în Fig. 7. Ionii negativi sunt atrași prin deschideri de radiație 770 cu un diametru de 1,4 cm. Deschiderile ocupă o suprafață de 25⋅125 cm 2 pe electrodul de plasmă. Magneți permanenți mici sunt încorporați în grila de extracție între deschideri pentru a devia electronii co-extrași din fascicul pe peretele electrodului de extracție. O grilă de oprire electronică suplimentară montată în spatele grilei de extracție interceptează electronii secundari împrăștiați sau emiși de pereții electrozilor de extracție. În sursa de ioni este utilizată o plasă împământata cu fante multiple, cu o transparență ridicată. Acest lucru reduce aria de intersecție a fasciculului, crescând astfel capacitatea de menținere a tensiunii și scăzând presiunea gazului în goluri cu un factor de 2,5, cu o reducere corespunzătoare a pierderilor de stripare a fasciculului. Atât electrodul de extracție, cât și electrodul de împământare sunt răcite cu apă.

Introducerea atomilor de cesiu într-o sursă cu mai multe puncte oferă o creștere de 5 ori a curentului ionilor negativi extrași și o creștere liniară a randamentului ionilor de H - pe o gamă largă de puteri și presiuni de descărcare atunci când sunt umplute cu hidrogen. Alte avantaje importante ale introducerii atomilor de cesiu sunt o reducere de ~10 ori a curentului de electroni co-extras și o reducere semnificativă a presiunii hidrogenului în timpul descărcării la 0,3 Pa.

Sursele cu vârfuri multiple din LHD furnizează de obicei un curent de ioni de aproximativ 30 A cu o densitate de curent de 30 mA/cm2 în impulsuri de 2 secunde. Principalele probleme pentru sursele de ioni LHD sunt blocarea cesiului, care este introdus în camera arcului, de wolfram pulverizat din filamente și scăderea capacității de a menține tensiuni înalte atunci când funcționează în modul de impuls lung la niveluri mari de putere.

Injectorul cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi LHD are două surse de ioni care interacționează cu hidrogenul la o energie nominală a fasciculului de 180 keV. Fiecare injector realizează o putere de injecție nominală de 5 MW pe un impuls de 128 de secunde, astfel încât fiecare sursă de ioni oferă un fascicul de particule neutre de 2,5 MW. Figurile 8A şi B prezintă un injector cu fascicul de particule neutre LHD. Distanța focală a sursei de ioni este de 13 m, iar punctul de cotitură al celor două surse este la 15,4 m mai jos. Orificiul de injecție are aproximativ 3 m lungime, cea mai îngustă parte având un diametru de 52 cm și o lungime de 68 cm.

Sursele de ioni cu modelatori de plasmă cu radiofrecvență și formarea de ioni negativi pe un electrod cu plasmă acoperit cu cesiu sunt dezvoltate la IPP Garching. Driverele RF produc plasmă mai curată, astfel încât nu există blocare a cesiului de către wolfram în aceste surse. Extracția impulsului în stare de echilibru a unui fascicul de ioni negativi cu un curent al fasciculului de 1 A, o energie de ~ 20 kV și o durată de 3600 de secunde a fost demonstrată de IPP în 2011.

În prezent, injectoarele cu fascicul de particule neutre de înaltă energie care sunt dezvoltate pentru dispozitivele de fuziune din etapa următoare, cum ar fi ITER Tokamak, nu demonstrează funcționarea robustă la energia necesară de 1 MeV și funcționarea în modurile în stare staționară sau unde continuă (CW). la un curent suficient de mare. Prin urmare, este nevoie de a dezvolta soluții fezabile dacă este posibil să se rezolve problemele care împiedică atingerea parametrilor fasciculului țintă, cum ar fi, de exemplu, energia fasciculului în intervalul 500-1000 keV, densitatea efectivă de curent în particule neutre ale portul principal al rezervorului în 100-200 A/m 3, puterea per injector cu fascicul de particule neutre este de aproximativ 5-20 MW, durata impulsului este de 1000 de secunde, iar sarcinile de gaz introduse prin injectorul fasciculului sunt mai mici de 1-2 % din curentul fasciculului. Trebuie remarcat faptul că atingerea acestui obiectiv devine mult mai puțin costisitoare dacă curentul de ioni negativi din modulul injector este redus la un curent de extracție de ioni de 8-10 A în comparație cu curentul de extracție de ioni de 40 A pentru fasciculul ITER. Reducerile treptate ale curentului de extracție și ale puterii fasciculului ar trebui să conducă la schimbări dramatice în proiectarea elementelor cheie ale sursei de ioni sub forma injectorului și a acceleratorului de înaltă energie, astfel încât tehnologii și abordări mult mai sofisticate să devină aplicabile, crescând astfel fiabilitatea injectorului. Prin urmare, în situația actuală, se propune un curent de extracție de 8-10 A per modul, presupunând că puterea necesară de ieșire a injecției poate fi obținută utilizând mai multe module de injecție producând fascicule cu divergență redusă, cu densitate mare de curent.

Performanța surselor de plasmă de suprafață este destul de bine documentată și mai multe surse de ioni care funcționează astăzi produc fascicule de ioni continue, scalabile, de peste 1 A sau mai mult. Până în prezent, parametrii principali ai injectoarelor cu fascicul de particule neutre, cum ar fi puterea fasciculului și durata impulsului, sunt destul de departe de cei necesari pentru injectorul luat în considerare. Starea actuală de dezvoltare a acestor injectoare poate fi înțeleasă din Tabelul 1.

tabelul 1
T.A.E.	ITER	JT-60U	LHD	IPP	CEA-JAERI
Densitatea curentului (A/m2)	200 D - 280 H -	100 D -	350 H -	230 D - 330 H -	216 D - 195 H -
Energia fasciculului (keV)	1000 H -	1000 D - 100 H -	365	186	9	25
Durata pulsului (sec)	≥1000	3600D - 3H-	19	10	<6	5 1000
Raportul dintre numărul de electroni și numărul de ioni	1	~0,25	<1	<1	<1
Presiune (pa)	0,3	0,3	0,26	0,3	0,3	0,35
Comentarii	Numerele de combinație nu au fost încă atinse, experimente la scară completă sunt efectuate la IPP Garching - sursa de impuls lung (MANITU) furnizează în prezent 1 A/20 kV timp de 3600 de secunde la D -	Sursa de filament	Sursa de filament	Sursă RF, tracțiune parțială, banc de testare cunoscut sub numele de BATMAN, care funcționează la 2 A/20 kV timp de ~6 secunde	Sursa KamabokoIII (JAERI) pe MANTIS (CEA)

Prin urmare, este de dorit să se asigure un injector cu fascicul de particule neutre îmbunătăţit.

Scurt rezumat al invenției

Exemplele de realizare furnizate aici sunt direcționate către sisteme și metode pentru un injector cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi. Injectorul cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi conține o sursă de ioni, un accelerator și un neutralizator pentru a produce un fascicul de particule neutre de aproximativ 5 MW cu o energie de aproximativ 0,50-1,0 MeV. Sursa de ioni este situată într-un rezervor de vid și produce un fascicul de ioni negativi la 9 A. Ionii generați de sursa de ioni sunt pre-accelerați la 120 kV înainte de injectarea în acceleratorul de înaltă energie prin intermediul unei grile cu mai multe deschideri electrostatice. -accelerator în sursa de ioni, care este folosit pentru a extrage fascicule de ioni din plasmă și a le accelera până la o anumită fracțiune din energia fasciculului necesară. Fasciculul de 120 keV de la sursa de ioni trece printr-o pereche de magneți deflectori, care permit ca fasciculul să fie deplasat axial înainte de a intra în acceleratorul de înaltă energie. După accelerare la energie maximă, fasciculul intră în neutralizator, în care este parțial transformat într-un fascicul de particule neutre. Tipurile rămase de ioni sunt separați de un magnet și trimiși către convertoare de energie electrostatică. Un fascicul de particule neutre trece printr-o supapă de închidere și intră în camera cu plasmă.

Se menține o temperatură ridicată a formatorilor de plasmă și a pereților interni ai cutiei de plasmă ai sursei de ioni (150-200°C) pentru a preveni acumularea de cesiu pe suprafața acestora. Este prevăzută o galerie de distribuție pentru a furniza cesiu direct pe suprafața rețelelor de plasmă, mai degrabă decât în ​​plasmă. Aceasta reprezintă o schimbare față de sursele de ioni existente, care alimentează cesiu direct în camera de descărcare a plasmei.

Câmpul magnetic folosit pentru a devia electronii co-extrași în regiunile de extrudare a ionilor și pre-accelerare este generat de magneți externi, mai degrabă decât de magneții încorporați în corpul rețelei, ca în proiectele anterioare. Absența magneților „de temperatură joasă” încorporați în grile face posibilă încălzirea acestora la temperaturi ridicate. Proiectele anterioare folosesc adesea magneți încorporați în carcasa rețelei, ceea ce duce adesea la o reducere semnificativă a curentului de absorbție al fasciculului și împiedică funcționarea la temperatură caldă și performanța adecvată de încălzire/răcire.

Acceleratorul de înaltă tensiune nu este cuplat direct la sursa de ioni, ci este separat de sursa de ioni printr-o zonă de tranziție (linie de transport al fasciculului de energie joasă - LEBT) cu magneți de deviere, pompe de vid și capcane de cesiu. Zona de tranziție interceptează și îndepărtează majoritatea particulelor co-curgătoare, inclusiv electronii, fotonii și particulele neutre din fascicul, pompează gazul eliberat din sursa de ioni și îl împiedică să ajungă la acceleratorul de înaltă tensiune, împiedică scurgerea cesiului din sursa de ioni și intrarea în acceleratorul de înaltă tensiune, împiedică electronii și particulele neutre produse prin striparea ionilor negativi să intre în acceleratorul de înaltă tensiune. În proiectele anterioare, sursa de ioni este cuplată direct la acceleratorul de înaltă tensiune, care adesea expune acceleratorul de înaltă tensiune la gaz, particule încărcate și cesiu care curge din și în sursa de ioni.

Magneții de deviere din LEBT deviază și concentrează fasciculul de-a lungul axei acceleratorului și compensează astfel toate deplasările și deviațiile fasciculului în timpul transportului prin câmpul magnetic al sursei de ioni. Decalajul dintre axele preacceleratorului și acceleratorului de înaltă tensiune reduce fluxul de particule co-curgătoare în acceleratorul de înaltă tensiune și împiedică particulele foarte accelerate (ioni pozitivi și particule neutre) să curgă înapoi în preaccelerator și sursa de ioni. Focalizarea fasciculului promovează, de asemenea, omogenitatea fasciculului care intră în accelerator în comparație cu sistemele bazate pe o grilă cu mai multe deschideri.

Neutralizatorul include un neutralizator cu plasmă și un fotoneutralizator. Neutralizatorul cu plasmă se bazează pe un sistem de izolare a plasmei în mai multe puncte cu magneți permanenți de câmpuri magnetice puternice pe pereți. Neutralizatorul fotonic este o capcană fotonică bazată pe un rezonator cilindric cu pereți foarte reflectorizați și pompat cu lasere de înaltă eficiență. Aceste tehnologii de neutralizare nu au fost niciodată luate în considerare pentru utilizare în injectoare comerciale cu fascicul de particule neutre.

Alte sisteme, metode, caracteristici şi avantaje ale exemplelor de realizare vor deveni evidente pentru cei de specialitate în domeniu la examinarea desenelor însoţitoare şi a descrierii detaliate.

Scurtă descriere a desenelor

Detaliile exemplelor de realizare, inclusiv structura și modul de funcționare, pot fi învățate parțial prin examinarea desenelor însoțitoare, în care numerele de referință similare se referă la părți similare. Componentele din desene nu sunt neapărat desenate la scară, dar în schimb accentul este pus pe ilustrarea principiilor invenţiei. Mai mult, toate ilustrațiile sunt menite să transmită idei generale, iar dimensiunile relative, formele și alte atribute detaliate pot fi ilustrate mai degrabă schematic decât literal sau precis.

Figura 1 este o vedere de sus a unei scheme a unui injector cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi.

FIGURA 2 este o vedere în secțiune transversală izometrică a injectorului cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi prezentat în FIG.1.

Figura 3 este o vedere de sus a unui injector de particule neutre de mare putere pentru un tokamak ITER.

Figura 4 este o vedere în secţiune transversală izometrică a unei camere de descărcare cu un câmp magnetic multipolar periferic pentru un injector cu jet cu fascicul de particule neutre.

FIGURA 5 este un grafic care arată randamentul integral al ionilor negativi produși prin bombardarea unei suprafețe Mo+Cs cu atomi de H neutri și H molecular pozitiv în funcție de energia fluxului incident. Randamentul este îmbunătățit prin utilizarea DC caesing în comparație cu pre-caesing de suprafață singur.

Figura 6 este o vedere de sus a unei surse de ioni negativi pentru LHD.

Figura 7 este o vedere schematică a unui sistem optic cu ioni cu mai multe deschideri pentru o sursă LHD.

8A și B sunt vederi de sus și laterale ale injectorului cu fascicul de particule neutre LHD.

Figura 9 este o vedere în secţiune transversală a sursei de ioni.

Figura 10 este o vedere în secţiune transversală a unei surse de atom de hidrogen cu energie redusă.

FIGURA 11 este un grafic care prezintă traiectoriile ionilor H- pe calea de energie joasă.

Figura 12 este o vedere izometrică a acceleratorului.

FIGURA 13 este o diagramă care prezintă traiectorii ionilor într-un tub de accelerare.

Figura 14 este o vedere izometrică a unui triplet de lentile cvadrupolare.

Figura 15 este o diagramă care prezintă o vedere de sus (a) şi o vedere laterală (b) a traiectoriilor ionice într-un accelerator de linie de transport al fasciculului de înaltă energie.

Figura 16 este o vedere izometrică a aranjamentului ţintelor cu plasmă.

Figura 17 este o diagramă care prezintă rezultatele calculelor bidimensionale ale întârzierii fasciculului de ioni în recuperator.

Trebuie remarcat faptul că elementele structurilor sau funcţiilor similare sunt, în general, reprezentate prin numere de referinţă asemănătoare în scop de ilustrare pe parcursul desenelor. De asemenea, trebuie remarcat faptul că desenele sunt destinate doar să faciliteze descrierea exemplelor de realizare preferate.

Descrierea exemplelor de realizare preferate ale invenţiei

Fiecare dintre caracteristicile și ideile suplimentare dezvăluite mai jos poate fi utilizată singură sau în combinație cu alte caracteristici și idei pentru a furniza un nou injector cu fascicul de particule neutre pe bază de ioni negativi. Exemple reprezentative ale exemplelor de realizare descrise aici sunt descrise mai detaliat mai jos, exemple care utilizează multe dintre aceste caracteristici şi concepte suplimentare, fie singure, fie în combinaţie, cu referire la desenele însoţitoare. Această descriere detaliată este destinată doar să furnizeze specialiştilor în domeniu detalii suplimentare pentru practicarea aspectelor preferate ale învăţăturilor prezentei invenţii şi nu este destinată să limiteze domeniul de aplicare al invenţiei. în consecinţă, combinaţiile de caracteristici şi etape dezvăluite în următoarea descriere detaliată pot să nu fie necesare pentru a practica invenţia în sensul său cel mai larg, ci sunt în schimb învăţate doar să descrie în mod specific exemple exemplificative ale conceptelor prezente.

Mai mult, diferite caracteristici ale exemplelor exemplificative și revendicărilor dependente pot fi combinate în moduri care nu sunt enumerate în mod specific și explicit pentru a oferi realizări utile suplimentare ale prezentelor învățături. În plus, trebuie remarcat clar că toate caracteristicile dezvăluite în descriere și/sau revendicări sunt destinate a fi dezvăluite separat și independent unele de altele, în scopul dezvăluirii inițiale, precum și în scopul limitării obiectului revendicat, indiferent de a aranjamentului caracteristicilor în implementarea exemplelor de realizare şi/sau în revendicări. De asemenea, trebuie remarcat faptul că toate intervalele de valori sau indicatorii de grup de obiecte dezvăluie fiecare valoare intermediară sau obiect intermediar posibil în scopul dezvăluirii inițiale, precum și în scopul limitării subiectului revendicat.

Exemplele de realizare furnizate aici sunt direcționate către un nou injector cu fascicul de particule neutre pe bază de ioni negativi, cu o energie de preferință de aproximativ 500-1000 keV și o eficiență energetică totală ridicată. Un aranjament preferat al unui exemplu de realizare a unui injector cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi 100 este ilustrat în figurile 1 și 2. După cum este ilustrat, injectorul 100 include o sursă de ioni 110, o supapă de reținere 120, magneți de deviere 130 pentru devierea fasciculului de energie joasă. linie, un izolator suport 140, accelerator de mare energie 150, supapă de închidere 160, tub neutralizator (reprezentat schematic) 170, magnet de separare (reprezentat schematic) 180, supapă de închidere 190, panouri de evacuare 200 și 202, rezervorul de vid 210 din care face parte rezervorul de vid 250 explicat mai jos), pompele de criosorbție 220 și un triplet de lentile cvadrupole 230. Injectorul 100, așa cum sa menționat mai sus, conține o sursă de ioni 110, un accelerator 150 și un neutralizator 170 pentru a genera un fascicul de particule neutre de aproximativ 5 MW cu o energie de aproximativ 0,50-1,0 MeV. Sursa de ioni 110 este situată în rezervorul de vid 210 și produce un fascicul de ioni negativi de 9 A. Rezervorul de vid 210 este polarizat la -880 kV, adică. relativ la sol, și este montat pe suporturi izolatoare 140 în interiorul unui rezervor 240 cu diametru mai mare umplut cu gaz SF 6. Ionii generați de sursa de ioni sunt pre-accelerați la 120 kV înainte de a fi injectați în acceleratorul de energie înaltă 150 de către un preacelerator electrostatic cu ochiuri cu mai multe deschideri 111 (vezi FIG. 9) în sursa de ioni 110, care este utilizată pentru atragerea ionului. fascicule din plasmă.și accelerează până la o anumită fracțiune din energia fasciculului necesară. Fasciculul de 120 keV de la sursa de ioni 110 trece printr-o pereche de magneți deflector 130, care permit fasciculului să fie în afara axei înainte de a intra în acceleratorul de înaltă energie 150. Panourile de evacuare 202, prezentate între magneţii de deviere 130, includ un deflector şi o capcană de cesiu.

Se presupune că eficiența de utilizare a gazului a sursei de ioni 110 este de aproximativ 30%. Curentul planificat al fasciculului de ioni negativi de 9-10 A corespunde unei intrări de gaz de 6-7 l⋅Torr/s într-o sursă de 110 ioni. Gazul neutru care curge din sursa de ioni 110 își mărește presiunea medie în preaceleratorul 111 la aproximativ 2x10-4 Torr. La această presiune, gazul neutru are ca rezultat pierderi de stripare a fasciculului de ioni de ~10% în preaceleratorul 111. Între magneții de deviere 130 există orificii de aerisire (nereprezentate) pentru particule neutre care sunt o consecință a fasciculului de ioni negativi primari. De asemenea, sunt prevăzute orificii de aerisire (neprezentate) pentru ionii pozitivi care curg înapoi de la acceleratorul de înaltă energie 150. Regiunea 205 a liniei de transport al fasciculului de pompare diferenţială de energie scăzută de la panourile de pompare 200 este utilizată imediat după preaccelerare pentru a reduce presiunea gazului la ~10-6 Torr înainte de a atinge acceleratorul de energie mare 150. Acest lucru introduce o pierdere suplimentară a fasciculului de ~ 5%, dar deoarece aceasta are loc la energie scăzută de pre-accelerare, pierderea de putere este relativ mică. Pierderile de schimb de sarcină în acceleratorul de înaltă energie 150 sunt sub 1% la o presiune de fond de 10-6 Torr.

După accelerare la o energie totală de 1 MeV, fasciculul intră în neutralizatorul 170, unde este transformat parțial într-un fascicul de particule neutre. Speciile de ioni rămase sunt separate de magnetul 180 și trimise la convertoare de energie electrostatică (neprezentate). Fasciculul de particule neutre trece prin supapa de închidere 190 și intră în camera de plasmă 270.

Rezervorul de vid 250 este împărțit în două secțiuni. O secțiune conține preacceleratorul 111 și linia de fascicul de energie joasă 205 în primul rezervor de vid 210. O altă secțiune găzduiește linia de fascicul de energie mare 265, neutralizatorul 170 și convertoare/recuperatori de energie de particule încărcate în al doilea rezervor de vid 255. Secțiunile rezervorului de vid 250 sunt conectate prin camera 260 până la 150 tub accelerator de înaltă energie în interior.

Primul rezervor de vid 210 este limita de vid a preaceleratorului 111 şi a liniei de fascicul de energie joasă 205, iar rezervorul de diametru mai mare sau rezervorul exterior 240 este presurizat cu SF 6 pentru a izola tensiunea înaltă. Rezervoarele de vid 210 și 255 acționează ca o structură de sprijin pentru echipamentele interne, cum ar fi magneții 130, pompele de criosorbție 220 etc. Îndepărtarea căldurii din componentele interne de transfer de căldură trebuie realizată prin tuburi de răcire, care trebuie să aibă rupturi de izolație în cazul primului rezervor de vid 210, care este polarizat la -880 kV.

Sursa de ioni

O diagramă schematică a sursei de ioni 110 este prezentată în FIG.9. Sursa de ioni include: grile electrostatice de pre-accelerare cu mai multe deschideri 111, izolatori ceramici 112, formatoare de plasmă de radiofrecvență 113, magneți permanenți 114, cutie de plasmă 115, canale și colectoare de apă de răcire 116 și supape de gaz 117. Sursa de ioni 110 conține o Suprafața plasmei de cesiu-molibden Grilele de pre-accelerare 111 sunt utilizate pentru a converti ionii pozitivi și atomii neutri produși de formatorii de plasmă 113 în ioni negativi în volumul de expansiune a plasmei (volumul dintre formatorii 113 și grilele 111, indicat de paranteză etichetat „PE” în ​​FIG. 9) cu reținere sub forma unei lame magnetice multipolare, așa cum este asigurată de magneții permanenți 114.

O tensiune de polarizare pozitivă pentru a accepta electroni în rețelele de pre-accelerare a plasmei 111 este aplicată la condițiile optimizate pentru formarea ionilor negativi. Modelarea deschiderilor 111B în grilele de pre-accelerare a plasmei 111 este utilizată pentru a focaliza ionii H- în deschiderile grilei de desen 111B. Un mic filtru magnetic transversal format de magneții permanenți externi 114 este utilizat pentru a reduce temperatura electronilor împrăștiați din regiunea driver sau regiunea emițătorului de plasmă PE a cutiei de plasmă 115 către regiunea de tragere ER a cutiei de plasmă 115. Electronii din plasma sunt reflectate din regiunea de tragere ER de câmpurile unui mic filtru magnetic transversal format din magneți permanenți externi 114. Ionii sunt accelerați la 120 kV înainte de a fi injectați în acceleratorul de înaltă energie 150 prin grilele de plasmă 111 ale preaceleratorului electrostatic cu mai multe deschideri. în sursa de ioni 110. Înainte de accelerarea la energie mare, fasciculul de ioni are un diametru de aproximativ 35 cm. Sursa de ioni 110 ar trebui, prin urmare, să producă 26 mA/cm2 în deschiderile 111B, presupunând o transparență de 33% în grilele de plasmă preacceleratorului 111. În comparație cu valorile obținute anterior, aceasta reprezintă o proiecție rezonabil rezonabilă pentru o sursă de ioni de 110.

Plasma care intră în cutia de plasmă 115 este formată dintr-o serie de formatoare de plasmă 113 montate pe flanșa posterioară 115A a cutiei de plasmă, care este de preferință o cameră cilindrică de cupru răcită cu apă (700 mm în diametru și 170 mm în lungime). Capătul deschis al cutiei de plasmă 115 este limitat de grilele de plasmă 111 ale pre-acceleratorului sistemului de accelerare şi întindere.

Se presupune că ionii negativi ar trebui să se formeze pe suprafața rețelelor de plasmă 111, care sunt acoperite cu un strat subțire de cesiu. Cesiul este introdus în cutia de plasmă 115 prin utilizarea unui sistem de alimentare cu cesiu (neprezentat în FIG. 9).

Sursa de ioni 110 este înconjurată de magneți permanenți 114 astfel încât formează o configurație de vârf de linie pentru a limita plasma și electronii primari. Coloanele 114A de magneți de pe peretele cilindric al cutiei de plasmă 115 sunt conectate la flanșa din spate 115A prin șiruri de magneți 114B, care au, de asemenea, o configurație liniară cu vârf. Un filtru magnetic în apropierea planului rețelelor de plasmă 111 separă cutia de plasmă 115 într-un emițător de plasmă PE și o regiune de extracție ER. Magneții de filtrare 114C montați în flanșa 111A adiacent rețelelor de plasmă 111 furnizează un câmp magnetic transversal (B=107 Gaus în centru) care servește la prevenirea electronilor primari de înaltă energie emanați de formatorii de ioni 113 să ajungă în regiunea de tragere ER. Cu toate acestea, ionii pozitivi și electronii de energie scăzută pot fi împrăștiați prin filtru în regiunea de tragere ER.

Sistemul de desenare și preaccelerare pe bază de electrozi 111 include cinci electrozi 111C, 111D, 111E, 111F și 111G, fiecare dintre acestea având 142 de găuri sau deschideri 111B formate ortogonal în ele și utilizate pentru a furniza un fascicul de ioni negativi. Orificiile de extracție 111B au un diametru de 18 mm, astfel încât aria totală de extracție a ionilor a celor 142 de deschideri de extracție este de aproximativ 361 cm2. Densitatea curentului de ioni negativi este de 25 mA/cm2 și este necesar un fascicul de ioni de 9 A. Câmpul magnetic al magneților 114C din filtru intră în golurile dintre extracția electrostatică și grilele de preaccelerare 111 pentru a devia electronii co-extractori. în fante speciale din suprafața interioară a deschiderilor 111B din electrozii de tracțiune 111C, 111D și 111E. Câmpul magnetic al magneților din filtrul magnetic 114C, împreună cu câmpul magnetic al magneților suplimentari 114D, asigură deviația și interceptarea electronilor co-trași cu ionii negativi. Magneţii suplimentari 114D includ o serie de magneţi montaţi între suporturile de electrozi de acceleraţie ale grilei de acceleraţie 111F şi 111G situate sub grila de tragere care conţine electrozii de tragere 111C, 111D şi 111E. Cel de-al treilea electrod de rețea 111E, care accelerează ionii negativi la 120 keV, este polarizat pozitiv de la electrodul de rețea împământat 111D pentru a reflecta ionii pozitivi care revin în rețeaua de pre-accelerare.

Driverele cu plasmă 113 includ două alternative, şi anume un driver cu plasmă cu frecvenţă radio şi un driver cu arc atomic. Generatorul de arc cu plasmă dezvoltat de BINP pe baza descărcării arcului este utilizat în formatorul atomic. O caracteristică specială a unui generator de plasmă bazat pe o descărcare cu arc este formarea unui jet de plasmă direcționat. Ionii din jetul în expansiune se mișcă fără ciocniri și, datorită accelerării printr-o scădere a potențialului plasmatic ambipolar, primesc o energie de ~5-20 eV. Jetul de plasmă poate fi îndreptat către o suprafață înclinată de molibden sau tantal a convertorului (vezi 320 din Fig. 10), pe care, ca urmare a neutralizării și reflectării jetului, se formează un curent de atomi de hidrogen. Energia atomilor de hidrogen poate fi crescută dincolo de 5-20 eV inițiali prin polarizarea negativă a convertorului în raport cu cutia de plasmă 115. Experimentele de obținere a fluxurilor atomice intense cu un astfel de convertor au fost efectuate la Institutul Budker în 1982-1984.

În figura 10, aranjamentul proiectat 300 a sursei atomice de energie scăzută este prezentat ca include supapa de gaz 310, inserția catodică 312, cablul electric la încălzitorul 314, colectoarele de apă de răcire 316, emițătorul de electroni LaB6 318 și convertorul ion-atom 320. experimentelor, se generează un flux de atomi de hidrogen cu un curent echivalent de 20-25 A și energie variind în intervalul de la 20 eV la 80 eV, cu o eficiență de peste 50%.

O astfel de sursă poate fi utilizată într-o sursă de ioni negativi pentru a furniza atomilor energie optimizată pentru formarea eficientă a ionilor negativi pe suprafața de cesiu a rețelelor de plasmă 111.

Linie de transport cu fascicul de energie redusă

Ionii H-, formați și preaccelerați la o energie de 120 keV de către sursa de ioni 110 în timp ce trec de-a lungul liniei de transport a fasciculului de energie joasă 205, sunt deplasați perpendicular pe direcția lor de mișcare cu 440 mm cu deviație de către câmpul magnetic periferic a sursei de ioni 110 și de câmpul magnetic al a doi magneți speciali de deviere în formă de pană 130. Această deplasare a fasciculului de ioni negativi în linia de transport a fasciculului de energie joasă 205 (așa cum este ilustrat în FIG. 11) este prevăzută pentru a separa regiunile de sursa de ioni 110 și acceleratorul de înaltă energie 150. Această tendință este utilizată pentru a preveni pătrunderea atomilor rapizi care rezultă din striparea fasciculului H pe hidrogenul rezidual din tubul de accelerare 150, pentru a reduce fluxul de cesiu și hidrogen de la sursa de ioni 110 în tubul de accelerație 150 și, de asemenea, pentru a reduce întârzie fluxul ionilor secundari de la tubul de accelerare 150 la sursa de ioni 110. Figura 11 prezintă traiectoriile calculate ale ionilor H - în linia de transport a fasciculului de energie joasă.

Calea fasciculului de înaltă energie

Fasciculul de energie joasă care emană de la linia fasciculului de energie joasă intră în acceleratorul electrostatic convențional cu mai multe deschideri 150 prezentat în FIG. 12.

Rezultatele calculării accelerației unui fascicul de ioni negativi la 9 A ținând cont de fracția de încărcare spațială sunt prezentate în Fig. 13. Ionii sunt accelerați de la o energie de 120 keV la 1 MeV. Potențialul de accelerare la tubul 150 este de 880 kV, iar treapta de potențial dintre electrozi este de 110 kV.

Calculele arată că intensitatea câmpului nu depășește 50 kV/cm în tubul de accelerare optimizat 150 de pe electrozi în zonele în care poate apărea o descărcare de electroni.

Odată accelerat, fasciculul trece printr-un triplet 230 de lentile cvadrupolare convenționale industriale 231, 232 și 233 (FIG. 14), care sunt utilizate pentru a compensa defocalizarea minoră a fasciculului la ieșirea din tubul de accelerare 150 și pentru a produce o dimensiune preferată a fasciculului la portul de ieșire. Tripletul 230 este instalat în rezervorul de vid 255 al liniei de transport al fasciculului de înaltă energie 265. Fiecare dintre lentilele cvadrupolare 231, 232 și 233 include o rețea convențională de electromagneți cvadrupoli care generează câmpurile de focalizare magnetice convenționale furnizate în toate acceleratoarele de particule convenționale actuale.

Traiectoriile calculate ale unui fascicul de ioni negativi de 9 A cu o temperatură transversală de 12 eV în tubul de accelerare 150, lentilele cvadrupolare 230 și linia de transport a fasciculului de înaltă energie 265 sunt prezentate în FIG. Calculul corespunde fasciculului dincolo de punctul său de focalizare.

Diametrul calculat al unui fascicul de particule neutre cu un curent echivalent de 6 A după neutralizator la o distanță de 12,5 m la jumătatea înălțimii profilului radial este de 140 mm, iar 95% din curentul fasciculului este într-un cerc cu o diametrul de 180 mm.

Neutralizare

Neutralizatorul de fotoeliminare 170 selectat pentru sistemul de fascicule realizează o stripare mai mare de 95% a fasciculului de ioni. Neutralizer 170 include o matrice de lămpi cu xenon și o capcană de lumină cilindrică cu pereți foarte reflectorizați pentru a oferi densitatea fotonului necesară. Oglinzile răcite cu o reflectanță mai mare de 0,99 sunt utilizate pentru a asigura un flux de putere a peretelui de aproximativ 70 kW/cm2. Alternativ, un neutralizator cu plasmă poate fi utilizat în schimb folosind tehnologia tradițională, dar cu prețul unei ușoare reduceri a eficienței. Cu toate acestea, o eficiență de neutralizare de ~ 85% a elementului de plasmă este destul de suficientă dacă sistemul de recuperare a energiei are o eficiență de > 95%, așa cum era prevăzut.

Plasma din neutralizatorul cu plasmă este ținută într-o cameră cilindrică 175 cu un câmp magnetic multipolar pe pereți, care este format dintr-o serie de magneți permanenți 172. O vedere generală a dispozitivului de reținere este prezentată în Fig. 16. Convertorul 170 include colectoare de apă de răcire 171, magneți permanenți 172, ansambluri catodice 173 și catozi LaB6 174.

Camera cilindrică 175 are o lungime de 1,5-2 m și are orificii la capete pentru trecerea grinzii. Plasma este formată prin utilizarea ansamblurilor catodice multiple 173 montate în centrul camerei de izolare 175. Gazul de lucru este furnizat în apropierea centrului dispozitivului 170. În experimentele cu un prototip al unui astfel de neutralizator de plasmă 170, ar trebui să fie a observat că limitarea electronilor prin intermediul câmpurilor magnetice multipolare 172 pe pereți este destul de bună și reținerea ionilor de plasmă semnificativ mai bună. Pentru a egaliza pierderea de ioni și electroni, în plasmă se dezvoltă un potențial negativ semnificativ, astfel încât ionii sunt limitați efectiv de câmpul electric.

Limitarea plasmei suficient de lungă are ca rezultat un nivel relativ scăzut de putere de descărcare necesar pentru a menține o densitate a plasmei de aproximativ 10 13 cm -3 în neutralizatorul 170.

Recuperarea energiei

Există motive obiective pentru a obține o eficiență energetică ridicată în condițiile noastre. În primul rând, acestea sunt următoarele: curent relativ mic al fasciculului de ioni și împrăștiere de energie scăzută. În schema luată în considerare, atunci când se utilizează ținte cu plasmă sau metal vaporos, se poate aștepta ca curentul ionic rezidual să fie de ~3 A după neutralizator. Aceste fluxuri de ioni pozitivi sau negativi deviați trebuie să fie deviați prin magnetul deflector 180 către două recuperatoare de energie, câte unul pentru ioni pozitivi și, respectiv, negativi. Au fost efectuate simulări numerice ale decelerării acestor fascicule ionice deviate reziduale de energii tipice de 1 MeV și 3A în convertoare directe în recuperatoare fără compensare a încărcăturii spațiale. Convertorul direct transformă o parte semnificativă din energia conținută în fasciculul de ioni reziduali direct în electricitate și furnizează energia rămasă sub formă de căldură de înaltă calitate pentru includerea în ciclul termic. Convertizoarele directe corespund designului unui moderator electrostatic cu mai multe deschideri, ca urmare a cărui secțiuni succesive de electrozi încărcați formează câmpuri longitudinale de defalcare și absorb energia cinetică a ionilor.

FIGURA 17 prezintă rezultatele calculelor bidimensionale ale întârzierii fasciculului de ioni în convertor. Din calculele prezentate rezultă că încetinirea unui fascicul de ioni cu o energie de 1 MeV la o energie de 30 keV este destul de fezabilă, astfel încât să se poată obține un coeficient de recuperare de 96-97%.

Eforturile anterioare de dezvoltare a injectoarelor cu fascicul de particule neutre de mare putere bazate pe ioni negativi sunt revizuite pentru a dezvălui provocările critice care au împiedicat până acum realizarea injectoarelor cu funcționare stabilă, în stare constantă de ~ 1 MeV și putere multi-MW. Dintre cele mai importante, subliniem următoarele:

Controlul stratului de cesiu și pierderea și redepunerea (controlul temperaturii etc.)

Optimizarea formării de suprafață a ionilor negativi pentru tragere

Separarea electronilor co-curgătoare

Neomogenitatea profilului de curent ionic în rețeaua de plasmă din cauza câmpurilor magnetice interne

Densitate scăzută de curent ionic

Acceleratoarele devin din ce în ce mai complexe și multe tehnologii noi sunt încă în curs de dezvoltare (capacități de reținere a tensiunii joase, izolatori mari etc.)

Flux invers al ionilor pozitivi

Tehnologii avansate de neutralizare (plasmă, fotoni) nu au fost demonstrate în condiții relevante

Conversia energiei nu este suficient de dezvoltată

Blocarea fasciculului în cărare

Soluțiile inovatoare la problemele prezentate în acest document pot fi grupate în funcție de sistemul la care sunt conectate, respectiv sursa de ioni negativi, tracțiune/accelerare, neutralizator, convertoare de energie etc.

1,0 110 sursă de ioni negativi:

1.1. Pereţii interni ai cutiei de plasmă 115 şi formatorii de plasmă 113 sunt menţinuţi la o temperatură ridicată (150-200°C) pentru a preveni acumularea de cesiu pe suprafeţele lor.

Febră:

Previne eliberarea necontrolată de cesiu din cauza desorbției/pulverizării și reduce pătrunderea acestuia în sistemul optic ionic (111 grile),

Reduce absorbția și recombinarea atomilor de hidrogen din stratul de cesiu de pe pereți,

Reduce consumul de cesiu și otrăvirea.

Pentru a realiza acest lucru, un fluid la temperatură ridicată este circulat prin toate componentele. Temperatura suprafețelor este stabilizată în continuare prin controlul cu feedback activ, adică: căldura este îndepărtată sau adăugată în timpul funcționării CW și tranzitorii. Spre deosebire de această abordare, toate celelalte injectoare cu fascicul existente și planificate utilizează sisteme pasive răcite cu apă cu evaporări termice între tuburile de răcire și carcasele electrozilor fierbinți.

1.2. Cesiul este furnizat prin colectorul de distribuție direct la suprafața rețelelor de plasmă 111, mai degrabă decât în ​​plasmă. Alimentare cu cesiu prin galeria de distribuție:

Oferă o aprovizionare controlată și distribuită de cesiu pe toată durata de activare a fasciculului,

Previne deficitul de cesiu, de obicei datorat blocării de către plasmă,

Reduce eliberarea de cesiu din plasmă după acumularea acestuia și eliberarea în timpul impulsurilor lungi.

În schimb, sursele de ioni existente furnizează cesiu direct în camera de descărcare.

2.0 Preaccelerator 111 (100 keV):

2.1. Câmpul magnetic folosit pentru a devia electronii co-extrași în regiunile de extracție a ionilor și pre-accelerare este generat de magneți externi, mai degrabă decât de magneții încorporați în corpul rețelei, ca în modelele anterioare:

Liniile de câmp magnetic din golurile de înaltă tensiune dintre grile sunt complet concave în direcția grilelor polarizate negativ, de exemplu. în direcţia grilei de plasmă în golul de tragere şi în direcţia grilei de tragere în golul de pre-accelerare. Concavitatea liniilor de câmp magnetic în direcția grilelor polarizate negativ previne apariția capcanelor Penning locale în golurile de înaltă tensiune și captarea/multiplicarea electronilor coextrași, care pot apărea în configurații cu magneți încorporați.

Electrozii Ion Optical System (IOS) (111 grile) fără magneți NIB de „temperatură joasă” încorporați pot fi încălziți la temperaturi ridicate (150-200°C) și oferă capacitatea de a elimina căldura în timpul impulsurilor lungi prin utilizarea fierbinți (100-200°C). 150°C) ) lichide.

Absența magneților încorporați lasă spațiu liber între deschiderile de radiație ale grilelor și permite introducerea de canale pentru încălzirea/răcirea mai eficientă a electrozilor.

În schimb, modelele anterioare folosesc magneți încorporați în corpul plasă. Acest lucru are ca rezultat crearea de capcane magnetoelectrice statice în golurile de înaltă tensiune, care captează și amplifică electronii co-trași. Acest lucru poate duce la o reducere semnificativă a curentului fasciculului extras. Acest lucru previne, de asemenea, funcționarea la temperatură caldă, precum și performanța adecvată de încălzire/răcire, care este esențială pentru funcționarea cu impulsuri lungi.

2.2. Temperatura tuturor electrozilor sistemului optic ionic (grila 111) este întotdeauna menținută la o temperatură ridicată (150-200°C) pentru a preveni acumularea de cesiu pe suprafețele acestora și pentru a crește intensitatea tensiunii înalte a extracției și lacune de pre-accelerare. În schimb, în ​​modelele tradiționale, electrozii sunt răciți cu apă. Electrozii au temperaturi ridicate deoarece există defecțiuni termice între tuburile de răcire și corpurile electrozilor și nu există feedback activ.

2.3. Încălzirea inițială a grilelor 111 la pornire și îndepărtarea căldurii în timpul fazei de activare a fasciculului este realizată prin trecerea fluidului fierbinte, controlată la temperatură, prin canalele interne din grilele 111.

2.4. Gazul este pompat în continuare din spațiul de pre-accelerare prin spațiul lateral și prin găurile mari din suporturile rețelei pentru a reduce presiunea gazului de-a lungul liniei fasciculului și a întârzia îndepărtarea ionilor negativi și formarea/multiplicarea particulelor secundare în goluri. .

2.5. Includerea grilelor polarizate pozitiv 111 este utilizată pentru a respinge ionii pozitivi care curg înapoi.

3.0 Accelerator de înaltă tensiune 150 (1 MeV):

3.1. Acceleratorul de înaltă tensiune 150 nu este cuplat direct la sursa de ioni, ci este separat de sursa de ioni printr-o zonă de tranziție (linie de transport al fasciculului de energie joasă - LEBT 205) cu magneți de deviere 130, pompe de vid și capcane de cesiu. Zonă de tranziție:

Interceptează și îndepărtează majoritatea particulelor care curg în comun, inclusiv electroni, fotoni și particule neutre din fascicul,

Pompează gazul eliberat din sursa de ioni 110 și îl împiedică să atingă acceleratorul de înaltă tensiune 150,

Împiedică scurgerea cesiului din sursa de ioni 110 și intrarea în acceleratorul de înaltă tensiune 150,

Împiedică electronii și particulele neutre formate prin striparea ionilor negativi să intre în acceleratorul de înaltă tensiune 150.

În modelele anterioare, sursa de ioni este conectată direct la acceleratorul de înaltă tensiune. Acest lucru expune acceleratorul de înaltă tensiune la gaz, particule încărcate și cesiu care curge din și în sursa de ioni. Această interferență puternică reduce capacitatea de reținere a tensiunii a acceleratorului de înaltă tensiune.

3.2. Magneții de deviere 130 din LEBT 205 deviază și concentrează fasciculul de-a lungul axei acceleratorului. Magneți de deviere 130:

Compensează toate deplasările și deviațiile fasciculului în timpul transportului prin câmpul magnetic al sursei de 110 ioni,

Deplasarea dintre axele preaceleratorului și acceleratorul de înaltă tensiune 111 și 150 reduce fluxul de particule co-curgătoare în acceleratorul de înaltă tensiune 150 și împiedică particulele foarte accelerate (ioni pozitivi și particule neutre) să curgă înapoi în preaceleratorul 111 și sursa de ioni 110.

În schimb, sistemele anterioare nu au o separare fizică între etapele de accelerație și, ca urmare, nu oferă capacitatea de deplasări axiale, așa cum se arată în această lucrare.

3.3. Magneții de linie de fascicul de energie joasă 205 concentrează fasciculul la intrarea acceleratorului cu o singură deschidere 150:

Focalizarea fasciculului promovează omogenitatea fasciculului care intră în acceleratorul 150 în comparație cu sistemele cu grilă cu mai multe deschideri.

3.4. Aplicarea acceleratorului cu o singură deschidere:

Simplifica alinierea sistemului si focalizarea fasciculului

Ajută la pomparea gazului și la îndepărtarea particulelor secundare din acceleratorul de mare energie 150

Reduce pierderile de fascicul la accelerator de energie mare 150 electrozi.

3.5. Lentilele magnetice 230 sunt utilizate după accelerare pentru a compensa refocalizarea în acceleratorul 150 şi pentru a produce un fascicul cvasi-paralel.

În modelele tradiționale, nu există alte mijloace pentru focalizarea și deviația fasciculului decât acceleratorul în sine.

4.0. Neutralizator 170:

4.1. Neutralizator cu plasmă bazat pe un sistem de izolare a plasmei multipunct cu magneți permanenți cu câmp puternic pe pereți;

Crește eficiența neutralizării,

Minimizează pierderile totale ale injectorului cu fascicul de particule neutre.

4.2. Neutralizatorul fotonic este o capcană de fotoni bazată pe un rezonator cilindric cu pereți cu un grad ridicat de reflexie și pompare folosind lasere cu eficiență ridicată:

În plus, crește eficiența neutralizării,

În plus, reduce la minimum pierderile totale ale injectorului cu fascicul de particule neutre.

Aceste tehnologii nu au fost niciodată luate în considerare pentru utilizare în injectoare comerciale cu fascicul de particule neutre.

5.0. Recuperatori:

5.1. Aplicarea recuperatoarelor de energie reziduală de ioni:

Îmbunătățește eficiența generală a injectorului.

În schimb, recuperarea nu este deloc prevăzută în modelele tradiționale.

Bibliografie

L. W. Alvarez, Rev. Sci. Instrum. 22, 705 (1951).

R. Hemsworth şi colab., Rev. Sc. Instrum., vol. 67, p. 1120 (1996).

Capitelli M. şi Gorse C., IEEE Trans on Plasma Sci, 33, numărul 6, pp. 1832-1844 (2005).

Hemsworth R. S., Inoue T., IEEE Trans on Plasma Sci, 33, numărul 6, pp. 1799-1813 (2005).

B. Rasser, J. van Wunnik și J. Los, Surf. Sci. 118 (1982), p. 697 (1982).

Y. Okumura, H. Hanada, T. Inoue et al. AIP Conf. Proceedings #210, New York, pp. 169-183 (1990).

O. Kaneko, Y. Takeiri, K. Tsumori, Y. Oka și M. Osakabe și colab., „Perspectivele de inginerie ale sistemului de injecție cu fascicul neutru bazat pe ioni negativi de la funcționarea de mare putere pentru dispozitivul elicoidal mare”, Nucl. Fus., volumul 43, p. 692-699, 2003.

Deşi invenţia este susceptibilă la diferite modificări şi forme alternative, exemple specifice ale acesteia sunt prezentate în desene şi descrise în detaliu aici. Toate referințele sunt cuprinse în mod expres în acest document în întregime. Totuşi, trebuie să se înţeleagă că invenţia nu se limitează la formele sau metodele particulare dezvăluite, ci mai degrabă, invenţia este destinată să acopere toate modificările, echivalentele şi alternativele care se încadrează în spiritul şi scopul revendicărilor anexate.

1. Un injector cu fascicul de particule neutre pe bază de ioni negativi, care conține:

un accelerator care include un preaccelerator și un accelerator de înaltă energie, în care preaceleratorul este un preaccelerator electrostatic cu grilă cu mai multe deschideri în sursa de ioni, iar acceleratorul de înaltă energie este separat spațial de sursa de ioni, și

neutralizator, în care sursa de ioni, acceleratorul și neutralizatorul sunt configurate pentru a forma un fascicul de particule neutre cu o putere de 5 MW.

2. Injector conform revendicării 1, în care sursa de ioni, acceleratorul şi neutralizatorul sunt configurate pentru a forma un fascicul de particule neutre cu o energie în intervalul 0,50-1,0 MeV.

3. Injector conform revendicării 1, în care sursa de ioni este configurată să formeze un fascicul de particule negative la 9 A.

4. Injector conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că ionii de la sursa de ioni sunt pre-acceleraţi de un preaccelerator la 120 kV înainte de a fi injectaţi în acceleratorul de înaltă energie.

5. Injector conform revendicării 1, care conţine suplimentar o pereche de magneţi deflectori plasaţi între pre-accelerator şi acceleratorul de energie mare, în care perechea de magneţi deflectori permite fasciculului de la preaccelerator să se deplaseze în afara axei înainte de a intra. acceleratorul de mare energie.

6. Injector conform revendicării 5, în care sursa de ioni include o cutie de plasmă şi formatori de plasmă.

7. Injector conform revendicării 6, în care pereţii interiori ai cutiei de plasmă şi formatorii de plasmă sunt menţinuţi la o temperatură ridicată de 150-200°C pentru a preveni acumularea de cesiu pe suprafaţa acestora.

8. Injector conform revendicării 7, caracterizat prin aceea că cutia de plasmă şi formatoarele includ colectoare şi canale de fluid pentru circularea fluidului la temperatură înaltă.

9. Injector conform revendicării 1, care conţine suplimentar o galerie de distribuţie pentru alimentarea directă cu cesiu a reţelelor de plasmă acceleratoare.

10. Injector conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că preacceleratorul include magneţi externi pentru a devia electronii co-extraşi în regiunile de extracţie a ionilor şi de pre-accelerare.

11. Injector conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mai cuprinde un sistem de pompare pentru pomparea gazului din spaţiul de pre-accelerare.

12. Injector conform revendicării 9, în care grilele de plasmă sunt polarizate pozitiv pentru a respinge ionii pozitivi care curg înapoi.

13. Injector conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că acceleratorul de energie mare este separat spaţial de sursa de ioni prin intermediul unei zone de tranziţie care conţine o linie de transport a fasciculului de energie joasă.

14. Injector conform revendicării 13, în care zona de tranziţie include magneţi de deviere, pompe de vid şi capcane de cesiu.

15. Injector conform revendicării 14, caracterizat prin aceea că magneţii de deviere deviază şi focalizează fasciculul de-a lungul axei acceleratorului de energie înaltă.

16. Injector conform revendicării 1, care conţine suplimentar lentile magnetice după accelerator pentru a compensa refocalizarea în accelerator şi pentru a forma un fascicul paralel.

17. Injector conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că neutralizatorul include un neutralizator cu plasmă bazat pe un sistem de izolare a plasmei cu mai multe aripioare cu magneți permanenți cu câmp puternic pe pereți.

18. Injector conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că neutralizatorul include un neutralizator fotonic bazat pe un rezonator cilindric cu pereți foarte reflectorizați și pompat folosind lasere de înaltă eficiență.

19. Injector conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că neutralizatorul include un neutralizator fotonic bazat pe un rezonator cilindric cu pereţi cu un grad ridicat de reflexie şi pompare folosind lasere de înaltă eficienţă.

20. Injector conform revendicării 1, care conţine suplimentar un recuperator de energie ionică reziduală.

21. Injector conform revendicării 4, care conţine suplimentar un recuperator de energie ionică reziduală.

22. Un injector cu fascicul de particule neutre pe bază de ioni negativi, care conține:

o sursă de ioni configurată pentru a genera un fascicul de ioni negativi,

un accelerator care include un pre-accelerator și un accelerator de înaltă energie, în care pre-acceleratorul este găzduit în sursa de energie, iar acceleratorul de înaltă energie este separat spațial de sursa de ioni și

neutralizator asociat cu sursa de ioni.

23. Un injector cu fascicul de particule neutre pe bază de ioni negativi, care conține:

o sursă de ioni configurată să formeze un fascicul de ioni negativi și care conține o cutie de plasmă și formatori de plasmă, în timp ce pereții interni ai cutiei de plasmă și formatorii de plasmă sunt menținuți la o temperatură ridicată de 150-200°C pentru a preveni acumularea de cesiu pe suprafețele lor,

un accelerator cuplat operativ la sursa de ioni și

un neutralizator conectat operativ la sursa de ioni.

Brevete similare:

Invenția se referă la domeniul electronicii cuantice și poate fi utilizată în standardele de frecvență ale fasciculului atomic pe fascicule de atomi de rubidiu sau cesiu. Moderatorul de fascicul atomic Zeeman conține o sursă de fascicul atomic, un solenoid conceput pentru a forma un câmp magnetic neuniform care acționează asupra unui fascicul atomic care trece prin acesta, precum și o sursă cuplată optic de radiație optică contrapropagată și un modulator acusto-optic. concepute pentru a forma fascicule directe și deplasate care acționează asupra unui fascicul atomic care trece prin acesta.fascicul atomic de solenoid. // 2515523

Invenţia se referă la tehnologii nucleare, în special la producerea de neutroni monoenergetici de energie scăzută. Metoda revendicată implică iradierea unei ținte generatoare de neutroni cu un fascicul de protoni cu o energie care depășește 1,920 MeV, în timp ce un fascicul de neutroni monoenergetici este format din neutroni care se propagă în direcția opusă direcției de propagare a fasciculului de protoni.

Invenţia se referă la mijloace pentru distribuirea materialului în vrac sub formă de bile solide, în special bile de hidrocarburi aromatice îngheţate, şi este destinată aprovizionării unei substanţe de lucru (bile) într-o cale pneumatică cu heliu gaz rece pentru livrarea ulterioară la rece. camera moderatoare de neutroni a unei surse intense (reactor nuclear sau țintă acceleratoare producătoare de neutroni).

Grupul de invenții se referă la echipamente medicale, și anume la dispozitive de imagistică cu contrast de fază cu raze X. Sistemul conține o sursă de raze X, un circuit de detectare și un circuit de rețea. Circuitul de detectare conține cel puțin opt blocuri liniar paralele situate pe prima direcție, extinzându-se liniar pe direcția perpendiculară. Sursa de raze X, circuitul de detectare și circuitul de rețea sunt configurate să se deplaseze în raport cu obiectul în direcția de scanare, cu direcția de scanare paralelă cu prima direcție. Circuitul de rețea include o structură de rețea de fază instalată între sursă și detector și o structură de rețea de analizor instalată între structura de rețea de fază și circuitul de detectare. Design-urile rețelelor de fază și ale analizorului au multe rețele liniare corespunzătoare. Primele părți ale rețelelor de fază și ale rețelelor de analizor au fante într-o primă direcție, cele doua părți ale rețelelor de fază și ale rețelelor de analizor au fante într-o a doua direcție diferită de prima. În acest caz, cel puțin patru linii adiacente de blocuri de detectoare liniare sunt conectate la rețelele de primă fază și la rețelele de analizor și cel puțin patru linii adiacente de blocuri de detectoare liniare sunt conectate la rețelele de a doua fază și la rețelele de analizor și pentru a efectua mișcarea. , grătarele rămân fixe unul față de celălalt și față de circuitele de detecție. Metoda se realizează printr-un sistem. Mediul care poate fi citit de calculator stochează instrucțiuni pentru controlul sistemului prin metodă. Utilizarea invențiilor face posibilă extinderea arsenalului de mijloace tehnice pentru vizualizarea cu raze X în contrast de fază a unui obiect. 3 n. si 9 salariu f-ly, 13 bolnav.

Invenția se referă la un modelator de fascicul cu opțiune de polarizare pentru instalarea împrăștierii cu unghi mic a unui fascicul de neutroni. Instalația revendicată prevede un design compact al polarizatorului datorită faptului că plăcile dintr-un material care absoarbe slab neutronii sunt realizate sub formă de canale asimetrice rupte formând un teanc de canale „N”. Rezultatul tehnic este asigurarea compactității instalației, simplificarea funcționării acesteia atât pentru studiul probelor nemagnetice, cât și magnetice, cu polarizare mare a fasciculului și coeficient mare de transmisie a neutronilor a componentei principale de spin, acoperind domeniul de lungimi de undă λ=4,5÷20 A. 15 bolnavi.

Invenţia se referă la domeniul formării unui fascicul de particule neutre utilizate în cercetarea în domeniul fuziunii termonucleare şi al prelucrării materialelor. Un injector cu fascicul de particule neutre cu ioni negativi care cuprinde o sursă de ioni, un accelerator și un neutralizator pentru a produce un fascicul de particule neutre de aproximativ 5 MW cu o energie de aproximativ 0,50-1,0 MeV. Ionii generați de sursa de ioni sunt pre-accelerați înainte de injectarea în acceleratorul de înaltă energie prin intermediul unui preaccelerator electrostatic cu grilă cu mai multe deschideri, care este utilizat pentru a extrage fascicule de ioni din plasmă și pentru a accelera până la o fracțiune din fasciculul necesar. energie. Fasciculul de la sursa de ioni trece printr-o pereche de magneți deflectori, care permit deplasarea axială a fasciculului înainte de a intra în acceleratorul de înaltă energie. După accelerare la energie maximă, fasciculul intră în neutralizator, în care este parțial transformat într-un fascicul de particule neutre. Tipurile rămase de ioni sunt separați de un magnet și trimiși către convertoare de energie electrostatică. Un fascicul de particule neutre trece printr-o supapă de închidere și intră în camera cu plasmă. Rezultatul tehnic este o creștere a productivității formării unui fascicul de particule neutre. 3 n. si 20 de salariu dosare, 18 ill., 1 tabel.