Если внутри плазмы имеется вмороженное магнитное поле, то оно может стабилизировать плазму. Для этого необходимо, чтобы силовые линии магнитного поля не замыкались внутри плазмы, а были перепутаны или "прикреплены" к твердым металлическим проводникам. В случае линейного пинча такими проводниками являются электроды, проводящие в плазму ток.
Если поле вморожено, то всякое движение плазмы поперёк магнитных силовых линий связано с их изгибанием (рис.1, б), что в свою очередь связано с их растяжением, которому препятствует "упругость" силовых линий (их растяжение требует затраты энергии). Если концы силовых линий закреплены на твердых проводящих поверхностях, то их упругость препятствует деформации, а силовые линии сдерживают приклеенную к ним плазму. Таким образом, силовые линии сообщают свою прочность плазме, как железная арматура железобетону.
В слабо ионизованной плазме низкой проводимости возможен обратный эффект: магнитное поле может вызвать неустойчивость тока, текущего вдоль этого поля в плазме. Такая неустойчивость вызывается пондермоторной силой, которая действует на всякий изгиб тока при нарушении его параллельности полю и стремится повернуть этот изгиб в положение, перпендикулярно магнитному полю. Поэтому, в слабо ионизованной плазме с продольным током наблюдается "критическое магнитное поле", выше которого возникает аномальная диффузия плазмы поперёк магнитного поля.
Но и в идеально проводящей плазме вмороженное магнитное поле не даёт полной стабилизации по отношению ко всем возможным возмущениям. В случае линейного пинча наилучшая стабилизация получается тогда, когда внутри плазмы есть только продольное поле и ток течет по её поверхности, то есть продольное поле сосредоточено внутри плазмы, а круговое – вне её: эти поля пространственно разделены. При таком разделении полей стабилизация пинча по отношению ко всем возмущениям с азимутальными числами m, не равными единице, может быть обеспечена продольным вмороженным магнитным полем, достаточно сильным по отношению к внешнему круговому полю собственного тока.
Сочетание вмороженного продольного поля внутри и проводящего кожуха снаружи плазмы позволяет в принципе стабилизировать по отношению ко всем гидромагнитным возмущениям идеально проводящий с разделёнными полями пинч.
Диффузия магнитного поля за счет конечной проводимости приводит к перемешиванию полей, то есть образуется винтовое поле. В этом случае необходимо как-нибудь "запутать" магнитные силовые линии так, чтобы их упругость сопротивлялась всякому возмущению. Используют специальную конфигурацию магнитного поля, на которой основан стелларатор.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему