CC BY
0ПРИМЕНЕНИЕ ВТСП ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО УСКОРЕНИЯ КРИОГЕННЫХ ТОПЛИВНЫХ МИШЕНЕЙ В СИСТЕМАХ ТИПА МАГЛЕВ
Корешева Е.Р., Александрова И.В., Акунец А.А., Агапов М.Н., Гаврилкин С.Ю., Зворыкин В.Д., Иваненко О.М., Кошелев Е.Л., Мицен К.В., Никитенко А.И.,
Тимашева Т.П., Цветков А.Ю.
Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Российская
Федерация, koreshevaer@lebedev.ru
Одно из ключевых направлений в области исследований по лазерному термоядерному синтезу (ЛТС) связано с созданием криогенного ускорителя (Т ~ 17 К) для системы частотной доставки криогенных топливных мишеней (КТМ) в фокус мощной лазерной установки или будущего реактора ЛТС. В Физическом институте им. П.Н. Лебедева (ФИАН) предложен инновационный подход, основанный на бесконтактном ускорении левитирующего носителя КТМ, изготовленного из высокотемпературных сверхпроводников II рода (ВТСП) [1-5]. В докладе обсуждаются перспективы создания кольцевой и линейной магнитных систем для ускорения левитирующих ВТСП-носителей КТМ до заданных скоростей инжекции 200-400 м/с. С этой целью проведены следующие исследования:
1. Исследована температурная зависимость магнитного момента ленточных ВТСП (производства ООО СуперОкс) в диапазоне ДТ = 10-92 К.
2. Осуществлены эксперименты по ускорению ВТСП-носителей при Т ^80 К в градиентном магнитном поле линейной магнитной системы. Продемонстрировано ускорение ВТСП-носителя до 1 м/с на длине разгона 20 см при использовании одной пары согласованно работающих импульсных соленоидов.
3. Осуществлены эксперименты по ускорению ВТСП-носителей при Т « 80 К в магнитных системах кольцевого типа. Ускорение ВТСП-носителя осуществлялось за счет изменения угла наклона плоскости магнитного трека от 0 до 30 с частотой 1 Гц. Продемонстрировано ускорение ВТСП-носителя до скорости «срыва» ~1.5 м/с.
4. Выполнены расчеты скорости «срыва» ВТСП-носителей с круговой траектории в кольцевой магнитной системе. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментами, проведенными при Т « 80 К, что позволяет оценить параметры кольцевого магнитного ускорителя для рабочей температуры инжектора КТМ (Т ~17 К).
Проведенные исследования показали, что предлагаемый метод перспективен для создания систем бесконтактной доставки КТМ и последующей инжекции КТМ в центр камеры реактора ЛТС с требуемой скоростью. Представлены результаты планирования новой серии экспериментов: ускорение ВТСП-носителя с последующей инжекцией суррогатной мишени в камеру KrF лазера ГАРПУН (ФИАН).
Литература
1. Aleksandrova I.V., Koresheva ER. // HPLSE- 2017 - T. 5 - № 2. С. - ell (1-24).
2. Aleksandrova I.V., Koresheva E.R., Koshelev E.L. // Nucl. Fusion - 2021 - T. 61. C. -126009 (1-7).
3. Aleksandrova I.V., Koresheva E.R., Koshelev E.L. // HPLSE - 2022 - T. 10. С. - e11 (1-15).
4. Александрова И.В., Акунец А.А., Гаврилкин С.Ю., Зворыкин В.Д., Иваненко О.М., Корешева Е.Р., Кошелев Е.Л., Мицен К.В., Никитенко А.И., Тимашева Т.П., Цветков А.Ю. // Квантовая Электроника - 2023 - T. 53 - №1. C. - 34-42.
5. Aleksandrova I.V., Akunets A.A., Agapov M.N., Koresheva E.R. // Bull. Lebedev Phys. Inst. - 2023 - T. 50 - № 8. С. - 332-336
