Научно-методическое, организационное и материально-техническое обеспечение функционирования уникальных стендов и установок "Сферический токамак Глобус-М (ГЛОБУС-М), (рег.№01-98) для проведения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по приоритетным направлениям Программы

В прилагаемом отчете описаны меры по научно-методическому и приборному обеспечению научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ и развитию материально-технической базы уникального стенда “Сферический токамак Глобус-М”, который является первой в России установкой подобного типа. Основные усилия были сосредоточены на решении следующих важнейших задач подготовки эксперимента: защита обращенной к плазме поверхности от падающих потоков плазмы, автоматическое управление параметрами плазмы, формирование диверторных магнитных конфигураций плазмы, развитие методов дополнительного нагрева плазмы, развитие системы сбора и обработки данных.
Выбор защитного материала и конструкции защитных элементов является ключевой для плазменных термоядерных установок. В установке Глобус-М удачно применена защита стенки графитовыми плитками из специальных сортов графита с низкой пористостью и малыми коэффициентами распыления. Эффективных конструктивным решением по защите внутренней поверхности камеры является установка диафрагм, опоясывающих камеру вдоль тора со стороны слабого магнитного поля. Описана конструкция диафрагмы и параметры впервые используемого графита.
Важнейшей задачей является автоматическое управление током плазмы в токамаке с воздушной обмоткой возбуждения тока. Разработаны два метода управления – цифровой и аналоговый. В обоих случаях необходимо управлять 60током тиристорных выпрямителей общей мощностью 60 МВт с током в нагрузке до кА. В данных условиях требуется очень высокая надежность систем автоматического регулирования.
Методика формирования диверторных магнитных конфигураций становится особо актуальной в связи с сооружением термоядерного реактора ITER. На данном этапе разработана новая метрологическая система измерения вертикального положения плазмы, внесены усовершенствования в математическую модель токамака путем создания модели центрального соленоида на основе экспериментальных данных, подготовлен источник для асимметричного включения группы обмоток, влияющих на форму плазмы.

В прилагаемом отчете описаны меры по научно-методическому и приборному обеспечению научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ и развитию материально-технической базы уникального стенда “Сферический токамак Глобус-М”, который является первой в России установкой подобного типа. Основные усилия были сосредоточены на решении следующих важнейших задач подготовки эксперимента: защита обращенной к плазме поверхности от падающих потоков плазмы, автоматическое управление параметрами плазмы, формирование диверторных магнитных конфигураций плазмы, развитие методов дополнительного нагрева плазмы, развитие системы сбора и обработки данных.Значимость и актуальность большинства работ определяется их пионерским характером в России, сооружением термоядерного реактора ITER, созданием отечественных установок нового поколения. Использование результатов работ позволит выйти на новый уровень ряда показателей плазменного эксперимента и сделать исследования на установке Глобус-М еще более привлекательными для научно-исследовательских и учебных институтов.