Plazmové ionizační převodníky MHD
MAGNETOHYDRODYNAMIKA. - Nový typ magnetohydrodynamických převodníků: zařízení s indukcí. Poznámka (*) od Jean-Pierre Petit a Maurice Viton, předložená panem André Lichnérowiczem. CRAS 1976.
...Je představen nový typ diskového MHD akcelerátoru s indukcí a kontrolou ionizace. Tento zařízení vybavený samostatným elektrickým generátorem by mohl vést k vzniku MHD leteckého zařízení. Je zmiňována řešení pro udržení plazmatu na stěně.
*...Nový indukční MHD akcelerátor, diskovitý, s kontrolou ionizace, je představen. Spojený s lehkým a výkonným elektrickým generátorem by mohl být MHD letecké zařízení. Jsou uvedena řešení pro udržení plazmatu na stěně. *
Úvod. V předchozí poznámce (1) byly popsány MHD převodníky s docela zvláštní geometrií, využívající silný Halloův jev. Některé z těchto zařízení jsou nyní předmětem experimentů.
...V této poznámce jde tentokrát o MHD akcelerátor s proměnným magnetickým polem. Zvažme disk z izolačního materiálu, na jehož okraji je cívka procházející střídavým proudem (*obr. 1). Změna magnetického pole má tendenci vytvořit indukované kruhové proudy v okolním tekutině. Předpokládá se, že Halloův jev je zanedbatelný. Tyto indukované proudy se kombinují s okamžitou hodnotou pole B, aby vytvořily radiální síly, střídavě odstředivé a dostředivé. Protože je systém symetrický, tyto síly mají jen základní radiální působení, celkový impuls je nulový v jednom cyklu. Intenzita indukovaného proudu závisí na vrcholové hodnotě pole B a jeho periodě T. Pod určitým prahem poměru B/T jsou tyto indukované proudy slabé.
Akcelerátory s kontrolou ionizace. - To se změní, pokud se stěny disku vybaví jakýmkoli systémem schopným vytvořit ionizaci (*obr. 2). Díky tomuto zařízení lze nyní ovládat intenzitu indukovaných proudů v každém bodě okolo stěny akcelerátoru. Nyní modulujeme napájení ionizátorů podle obrázku 3. Nacházíme se v podmínkách, kdy čas relaxace ionizace je malý ve srovnání s periodou T pole B.
...Je snadné vidět, že když se objeví, radiální Laplaceovy síly jsou odstředivé v horní části disku a dostředivé v dolní části. Ionizovaný vzduch bude pulzně zatěžován a dojde k proudění podle schématu na obrázku 4.
MHD letecké zařízení. - Pokud má tento akcelerátor samostatný zdroj elektrické energie, získáme MHD letecké zařízení s indukcí a kontrolou ionizace. V předchozí poznámce (1) byl zmíněn MHD motor. Jednalo se o dvoučasový motor, kde na konci MHD komprese probíhaly reakce fúze v plynném směsi. Plazma se pak rozšiřovalo a zařízení se chovalo v této druhé fázi jako elektrický generátor typu Hall.
Zmíněme si v závěru článek od Ralph Moir (2). Navrhuje také alternativní MHD motor, jiného typu a zdánlivě jednodušší. Klíčovým prvkem je toroidní komora, která není nic jiného než tokamak. Moir odhaduje, že podmínky Lawsona mohou být dosaženy při MHD kompresi, která pro tento typ zařízení je typu theta pinch. Roztažení fúzního plazmatu pak komprimuje magnetické siločáry a dochází k přímému vzniku elektrického proudu indukcí. Zájem o tuto dvojí formuli: letecké zařízení a motor pracující indukcí, spočívá v tom, že se vyhýbá průchodu vysokých proudů přes elektrody.
Udržení plazmatu na stěně. - Indukční cívka disku akcelerátoru vytváří magnetické pole, které je maximální na stěně. Tlak magnetického pole bude tedy mít tendenci posunout výboj daleko od ní. Pokud chceme kontrolovat polohu MHD interakce, je třeba použít geometrii, která dává maximální pole, ne na stěně, ale v jejím okolí. To lze dosáhnout geometrií s několika cívkami, jak je uvedeno na obrázku 5. Výpočty ukazují, že intenzita magnetického pole je pak maximální na ploše přibližně kuželovité. Je doporučeno zvolit pro stěnu leteckého zařízení trajektorii kolmou na siločáry, aby byla síla Laplacea tečná k ní. Nápad na MHD letecké zařízení pochází od Jean-Pierre Petit, návrh konfinační geometrie s několika cívkami od Maurice Viton.
(*) Sezení 8. prosince 1976
(1) J.P.Petit, Comptes rendus, 281, série B, 1975, s.157
(2) R.Moir, Direct Conversion of Energy from Fusion, zpráva UCRL 76096 od Lawrence Livermore Laboratory, Kalifornie, USA.