3.3 托卡馬克加熱(nbi)

1、5.35.3中性束注入（中性束注入（NBINBI，NeutralNeutralBeamBeamInputInput）加熱）加熱?為什么不直接利用高能離子束？為什么不直接利用高能離子束？磁場(chǎng)可以約束離子，使之不能逃出托卡馬克，同理外部高能離子束磁場(chǎng)可以約束離子，使之不能逃出托卡馬克，同理外部高能離子束也被磁場(chǎng)約束，也被磁場(chǎng)約束，不易于進(jìn)入不易于進(jìn)入托卡馬克內(nèi)部。托卡馬克內(nèi)部。所以，需要在離子進(jìn)入托卡馬克前，將離子束所以，需要在離子進(jìn)入托卡

2、馬克前，將離子束中性化中性化――――中性束。中性束。?產(chǎn)生中性束的工作產(chǎn)生中性束的工作原理圖原理圖（JET，正離子源），正離子源）偏轉(zhuǎn)低能離子（離子吞食器物）偏轉(zhuǎn)低能離子（離子吞食器物）抽走低能中性抽走低能中性粒子粒子粒子粒子電荷交換電荷交換A＋(高能高能)＋B?A（高能）（高能）＋B＋?產(chǎn)生產(chǎn)生中性束系統(tǒng)中性束系統(tǒng)示意圖示意圖、實(shí)物、實(shí)物照片照片（JET）中性束系統(tǒng)示意圖中性束系統(tǒng)示意圖（下圖：用于（下圖：用于ASDEXU的正離子源的

3、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用的正離子源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用RF感性耦合感性耦合，圖，圖中澡盆狀部件為中澡盆狀部件為法拉第屏蔽法拉第屏蔽，鐵箍狀部件為射頻，鐵箍狀部件為射頻線圈線圈）――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――?中性束加熱中的一些問(wèn)題中性束加熱中的一些問(wèn)題（1）中性束原子的選用中性束原子的選用在開(kāi)始放電的在開(kāi)始放電的初始建立階段初始建立階段，等離子體溫度不高，不能產(chǎn)生核反應(yīng)

4、，可以用，等離子體溫度不高，不能產(chǎn)生核反應(yīng)，可以用H原子中性束原子中性束加熱。加熱。在點(diǎn)火、燃燒點(diǎn)火、燃燒階段，可以采用階段，可以采用D中性束中性束。（2）中性束注入位置、方向中性束注入位置、方向中性束注入中性束注入位置位置：在托卡馬克的在托卡馬克的赤道面赤道面注入，通過(guò)最長(zhǎng)，密度最大的區(qū)注入，通過(guò)最長(zhǎng)，密度最大的區(qū)域。域。注入注入方向方向：平行于環(huán)向，垂直于環(huán)向。：平行于環(huán)向，垂直于環(huán)向。?垂直注入垂直注入優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：窗口設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；窗

5、口設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：加熱后離子的：加熱后離子的垂直垂直磁場(chǎng)磁場(chǎng)能量大能量大，容易進(jìn)，容易進(jìn)入香蕉香蕉（俘獲）軌道。（俘獲）軌道。在紋波度大的環(huán)向磁場(chǎng)中，俘獲快在紋波度大的環(huán)向磁場(chǎng)中，俘獲快離子引起紋波擴(kuò)散，碰撞濺射托卡馬克離子引起紋波擴(kuò)散，碰撞濺射托卡馬克壁，造成雜質(zhì)污染。壁，造成雜質(zhì)污染。?平行注入：平行注入：缺點(diǎn)缺點(diǎn)：窗口設(shè)計(jì)較復(fù)雜占用空間大；：窗口設(shè)計(jì)較復(fù)雜占用空間大；優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：電離距離：電離距離長(zhǎng)，產(chǎn)生，產(chǎn)生穿行離子穿行離子。