Préda: teljesítmény Pszichometria. Prey (2017): Végigjátszás (minden mellékküldetés) Water Quality Laboratory

Ezeknek az eszközöknek a rendszerei a magasan képzett szakemberek legnagyobb erőfeszítését követelik meg a fémben történő sikeres megvalósításhoz. Ebben a bejegyzésben részletesebben elmesélem, mi is az a semleges atominjektor, miért van rá szükség, illetve megpróbálom feltárni ennek a készüléknek a mérnöki újdonságát.

Az ITER semleges sugaras befecskendezőjének tervezési képe. Ezek közül kettő akkora, mint egy vasúti mozdony. a 20-as években telepítik az ITER-be.

Tehát, mint tudjuk, egy tokamakban pontosan 3 fő feladat van - a plazma felmelegítése, a szétszóródás megakadályozása és a hő eltávolítása. A plazma lebomlása és kisülése után hatalmas teljesítményű gyűrűáram keletkezik benne - az ohmos fűtési mód kezdődik. A plazma azonban ebben az üzemmódban nem melegíthető 2 kEv hőmérséklet fölé - csökken az ellenállása, egyre kevesebb hő szabadul fel, a plazma pedig egyre többet bocsát ki. A további fűtés rádiófrekvenciás módszerekkel végezhető - bizonyos frekvenciákon a plazma aktívan elnyeli a rádióhullámokat. Azonban itt is van egy teljesítménykorlát - a rádiófrekvenciás fűtés kollektív mozgásokat és hullámokat hoz létre, amelyek bizonyos pontokon instabilitáshoz vezetnek. Ezután jön a harmadik módszer - a gyors semleges részecskék befecskendezése. Ennek analógiája a levegő felmelegítése egy égővel a telp ballonok belsejében - 5-15 keV plazma hőmérsékleten 1000 keV energiájú, gyors részecskék nyalábja ütközik bele.

Az injektorsugár a plazma tóruszba világít, ott ionizálódik és lelassul, energiát és lendületet adva át annak központi részére.

Az NBI egy vákuumházban van elhelyezve, és több gépből áll, amelyeket alább ismertetünk.

Az emberiség könnyen és természetesen fel tudja gyorsítani a részecskéket 1 MEV energiára. Van azonban egy probléma - csak a töltött részecskéket tudjuk gyorsítani (például pozitív ionokat - elszakadt elektronokkal rendelkező atomokat), és azok viszont nem tudnak bejutni a mágneses bezártságba pontosan ugyanazon okból, amiért a plazma nem tud onnan kiszabadulni. A konfliktus megoldása a töltött részecskék felgyorsítása, majd semlegesítése volt. A tokamakok összes korábbi generációjában ezt úgy valósították meg, hogy a közönséges (pozitív, egy elektron eltávolítással) ionokat felgyorsították, majd közönséges hidrogénen vagy deutériumon keresztül átrepülve semlegesítették - ilyenkor elektroncsere történik, és az ionok egy része sikeresen átalakul. semleges atomokba, amelyek ugyanolyan sebességgel repülnek tovább. Igaz, az ilyen injektorok maximális teljesítménye nem haladja meg az 1 megawattot, a befecskendezett áramlási energia 40-100 kEv és az áramerősség 10-25 amper. Az iterhez pedig legalább 40 megawatt kell. Egyetlen injektor teljesítményének közvetlen növelése, például az energia 100 keV-ról 1000 kEv-re történő növelésével, olyan pillanatban makacs, hogy a pozitív töltésű ionok megszűnnek semlegesíteni a gázon, és ilyen energiákra felgyorsulnak. De lehetetlen növelni a sugáráramot - a közelben repülő ionokat a Coulomb-erők taszítják, és a nyaláb eltér.

A felmerülő problémák megoldása a pozitív töltésű ionokról a negatív töltésűekre való átállás volt. Azok. ionok, amelyekhez egy extra elektron tapadt. Csak a gyorsrepülő atomokból a felesleges elektronok gyorsító technológiában történő „elszívásának” eljárása jól kidolgozott, és nem okoz különösebb nehézséget még az 1 megaelektronvoltra gyorsított ionok számára sem, amelyek a gyorsítók számára őrült árammal repülnek - 40 amper. Így a fejlesztők számára világossá vált az NBI koncepciója, már csak egy olyan eszközt kell kifejleszteni, amely képes lenne negatív ionok előállítására.

A tanulmány feltárta, hogy a kapcsolódó „extra” elektronokkal rendelkező atomok legjobb forrása a céziumatomokkal adalékolt, induktív csatolású hidrogén- vagy deutériumplazma. Ebben az esetben az „induktív csatolás” azt jelenti, hogy a plazma köré egy tekercset tekercselnek, amelyen nagyfrekvenciás áram folyik át, és a plazma induktív módon elnyeli ezt az energiát. Ezután az elektrosztatikus potenciál egy speciális rácson előrehúzza az elektronokat és a negatív ionokat. Az elektronokat speciális mágnesek térítik el, az ionok pedig előre repülnek, és elektrosztatikus tér hatására 1 MeV energiára gyorsulnak fel. Ahhoz, hogy 1 MeV-ra felgyorsuljunk, a +1 Megavolt rácsokon potenciált kell teremteni. Az 1 millió volt nagyon komoly érték, ami ennek a gyorsítónak sok elemének fejlesztésénél az életet bonyolítja, gyakorlatilag a technika jelenlegi állásának határa. Ebben az esetben a tervezett ionáram 47 amper, azaz. Az „ion keresőlámpa” teljesítménye csaknem 47 megawatt lesz.

Az induktív csatolású plazmán alapuló negatív ionforrás kifejlesztése több szakaszon ment keresztül.

Tehát az ionok, megnyújtva és felgyorsítva 5 rácson 200 kilovolt és 1 megaelektronvolt közötti potenciálkülönbséggel, belépnek a semlegesítőbe - egy olyan térfogatba, amelybe a gázt százszor nagyobb nyomáson pumpálják, mint az ionizációs tartományban (de mégis ez elég mély vákuum). Itt a H- vagy D-ionok ütköznek H2 vagy D2 molekulákkal a H- + H2 = H + H* reakcióval. A semlegesítési hatékonyság azonban messze nem 100% (de inkább 50%). Most a sugarat meg kell tisztítani a maradék töltött részecskéktől, amelyek továbbra sem tudnak behatolni a plazmába. Tovább az út mentén van egy maradék ion abszorber - egy rézzel hűtött célpont, amelyre minden, ami töltést tart, ismét elektrosztatikusan eltérít. Ugyanakkor az energia, amelyet az abszorber kénytelen elnyelni, valamivel több, mint 20 megawatt.

A semlegesítő megjelenése és jellemzői.

A kioltás után egy másik probléma merül fel - a semlegesített „extra” ionok gázzá alakulnak, elég sok gáz, amelyet ki kell szivattyúzni az NBI üregéből. Úgy tűnik, most pumpáltuk fel, de a semlegesítő előtt és után éppen ellenkezőleg, jobb vákuum kell. Az oldalakon elhelyezett szakaszos krioterápiás pumpák lépnek működésbe. Általánosságban elmondható, hogy a krioterápiás pumpák az egyik olyan téma, amely a CTS-fejlesztések keretein belül sokat fejlődött. A tény az, hogy minden termonukleáris plazmacsapdának nagy mennyiségben ki kell szivattyúznia hélium, deutérium és trícium keverékét. Az ilyen keveréket azonban nem lehet mechanikusan kiszivattyúzni (például turbomolekuláris szivattyúkkal), mivel a trícium áthalad a forgó tömítéseken. Egy alternatív technológia, a kriokondenzációs szivattyúk nem működnek túl jól a hélium miatt, amely alacsony nyomáson gáz halmazállapotú marad egészen az ésszerű minimális hőmérsékletig, amelyre egy ilyen szivattyú kondenzátora lehűthető. Már csak egy technológia maradt - a gázkeverék 4,7 K-ra hűtött faszénre történő lerakása - ebben az esetben a felszínen gázszorpció történik. Ezután a felületet fel lehet melegíteni, és a deszorbeált gázokat egy elválasztó rendszerbe lehet irányítani, amely a veszélyes tríciumot a tárolóba küldi.

A világ egyik legnagyobb ilyen típusú szivattyúját az ITER NBI számára fejlesztik, és az ionoltó rendszer mindkét oldalán található. Sok sziromból áll, amelyek időnként változtatják a konfigurációt, felmelegednek 80 K-ra, és a felgyülemlett gázt a vevőegységbe engedik, majd ismét lehűtik és kinyílnak a további szorpcióhoz.

A semlegesítő krizszorpciós szivattyúi.

Mellesleg meg kell jegyezni, hogy az ugyanazon a periodikus elven működő ITER-tokamakba magát az eltérítőt körülvevő alsó öv mentén telepítik. A melegítés, deszorpció és visszahűtés céljára szolgáló (egy méter átmérőjű) óriási poppet szelepek időszakos betemetése és kinyitása valahogy a 19. század szellemében működő steampunk gépekre emlékeztet :)

Az ITER fő térfogatának egyik krioszorpciós kamrája

Eközben az NBI-nál egy gyakorlatilag kialakított, semleges hidrogén- vagy deutériumatomok 20 megawatt teljesítményű nyalábja halad át az utolsó készüléken - egy kaloriméter/sugár-tisztítón. Ez az eszköz az alagút tengelyétől túlságosan eltért semleges atomok elnyelését („sugártisztítás”) végzi, amelyen keresztül a plazmába jutnak, és pontosan méri a semleges atomok energiáját, hogy megértsük az NBI hozzájárulását a plazmamelegítéshez. Ezen a ponton az NBI feladata teljesítettnek tekinthető!

Az ITER számára azonban túlságosan könnyű lenne analógjainál 20-szor erősebb gépet készíteni olyan technológiák felhasználásával, amelyek a fejlesztés idején még nem léteztek. Szokás szerint a tokamak környezet megszabja a maga kemény feltételeit.

Először is, ez az egész elektrosztatikus gyorsító/elhajlás/csillapító rendszer nagyon érzékeny a mágneses mezőkre. Azok. a világ legnagyobb mágnesei mellé tenni borzasztóan rossz ötlet. E mezők elnyomására a 400 kilowattos „meleg” tekercsek és a permalloy képernyők által létrehozott aktív antimágneses mezők kombinációját fogják használni. Mindazonáltal a maradék zavarok a projekteken folyó intenzív munka egyik témája.

NBI cella az ITER tokamak épületében. Az átlagos NBI sárga mágneses pajzsblokkokat és külső térsemlegesítő tekercsek szürke kereteit mutatja.

A második probléma a trícium, amely elkerülhetetlenül átrepül a sugártápalagúton, és megtelepszik az NBI-ben. Ez automatikusan használhatatlanná teszi az emberek számára. Ezért az egyik ITER robotkarbantartó rendszer az NBI kamrában lesz elhelyezve, és 2 db, egyenként 17 megawattos energianyalábgyorsítót fog kiszolgálni (igen, 50 megawatt feletti fogyasztás esetén a rendszer csak 17 megawattot szállít a plazmába – pl. silány hatásfok), és egy diagnosztikai (egy ilyen sugár kölcsönhatása a plazmával sok információval szolgál a benne lévő helyzet megértéséhez) 100 kilowatton.

A semleges injektor energiamérlege.

A harmadik probléma az 1 megavoltos szint. Maga az NBI plazmaforrás vezetékekkel, különféle elszívó- és árnyékoló ráccsal, 5 gyorsítópotenciállal (mindegyik 200 kilovolttal különbözik szomszédjától, kb. 45 amperes áram folyik közöttük), gáz- és vízellátó vezetékekkel érkezik. Mindezeket a rendszereket a készülék belsejébe kell bevezetni, a talajhoz képest 1 megavolttal elszigetelve. Ugyanakkor a levegőben 1 megavoltos szigetelés ~1 méteres letörésvédő sugarat jelent, ami aligha reális, ha egy bemeneten ~20 vezeték van, amit elektromosan el kell különíteni egymástól. Ezt a feladatot a nagyfeszültségű források nagy területen történő elosztásával és egy nyomás alatti SF6-tal töltött alagúton keresztül történő bemenettel valósították meg. Most azonban az air-SF6/SF6 átvezetések - vákuum ebbe az alagútba - kritikussá válnak - röviden, sok feladat a nagyfeszültségű mérnökök számára olyan paraméterekkel, amelyek ebben az iparágban nem találhatók meg.

NBI nagyfeszültségű épület. Jobbra a segédforrások, balra 2 db 5 db nagyfeszültségű gyorsítóforrásból álló csoport, az épületben izolált 1 MV források. A bal oldalon a tokamak épület egy cellája, ahol 3 NBI + diagnosztikai sugár található.

NBI szakasz az ITER-ben. Az NBI-től balra van egy zöld, nagy sebességű vákuumzsalu, amely szükség esetén levágja az NBI-t a tokamakról. Jól látható az 1 megavoltos hengeres persely és méretei.

Az NBI-kamrában maradt hely egy harmadik energiamodul számára, az ITER esetleges energetikai fejlesztéséhez. A plazmafűtési rendszer a tervek szerint jelenleg 74 megawatt – 34 NBI, 20 MW nagyfrekvenciás rádiófűtés és 20 MW alacsony frekvenciájú, a jövőben pedig akár 120 megawatt – kapacitású lesz, ami meghosszabbítja a plazma égésének időtartamát. órára 750 megawatt teljesítménnyel.

Állványkomplexum MITICA + SPIDER

Energy NBI Europe gyárt, a szerződéseket már kiosztották. A nagyfeszültségű egyenáramforrások egy részét Japánban fogják gyártani. Mivel az NBI eszköz komplexitását és munkatervét tekintve felveheti a versenyt a 80-as évek teljes tokamakjával, Európában, Padovában egy NBI-modult reprodukálnak, és először egy különálló negatív ionforrás SPIDER-t teljes méretben (ezelőtt fele egy másik standon működött 2010-ben a Német Intézet IPP-nél). Ezt a komplexumot most helyezik üzembe, jövő év végére megkezdődnek rajta az első kísérletek, 2020-ra pedig remélik, hogy az NBI-rendszer minden aspektusát kidolgozzák.

Az RU 2619923 számú szabadalom tulajdonosai:

A technológia területe

Az itt leírt találmány tárgya általában semleges részecskesugaras injektorokra, pontosabban negatív ionos semleges részecskesugár-injektorokra vonatkozik.

Korábbi Art

Valójában a mai napig pozitív ionokból állítják elő a fúziós kutatásban, maratásban, anyagfeldolgozásban, sterilizálásban és egyéb alkalmazásokban használt semleges részecskenyalábokat. A hidrogénizotóp pozitív ionjai elektrosztatikus terek segítségével kiszívódnak és felgyorsulnak a gázkisüléses plazmából. Közvetlenül a gyorsító alapsíkja után belépnek egy gázcellába, ahol töltéscsere-reakciókon mennek keresztül, hogy elektronionizációt és ütési ionizációs reakciót hozzanak létre a további elszigetelés érdekében. Mivel a töltéscsere keresztmetszete sokkal gyorsabban esik az energia növekedésével, mint az ionizációs keresztmetszet, az egyensúlyi semleges részecskék aránya egy vastag gázelemben a hidrogén részecskéinél 60 keV feletti energiáknál gyorsan csökkenni kezd. Az ennél jóval nagyobb energiát igénylő hidrogénizotópos ionos semleges részecskenyalábos alkalmazásoknál a negatív ionokat képezni és gyorsítani kell, majd vékony gázelemben semleges részecskévé kell alakítani, ami kb. 60%-os semleges részecskefrakciót eredményezhet. széles energiatartomány akár több MeV-ig. Még nagyobb arányú semleges részecskék érhetők el, ha plazmát vagy fotonikus elemet használnak a nagy energiájú negatív ionsugarak semleges részecskéivé alakítására. Olyan fotonikus elem esetén, amelyben a foton energiája meghaladja a hidrogén elektronaffinitását, a semleges részecskék aránya közel 100% lehet. Meg kell jegyezni, hogy a negatív ionok gyorsítófizikában való felhasználásának gondolatát először Alvarez fogalmazta meg több mint 50 évvel ezelőtt.

Mivel a jövő nagy fúziós eszközeiben a gerjesztéshez és árammelegítéshez szükséges semleges részecskesugarak, valamint a modern eszközök egyes alkalmazásai lényegesen nagyobb energiát igényelnek, mint a pozitív ionokkal elérhetők, az elmúlt években negatív ionokon alapuló semleges részecskenyalábokat fejlesztettek ki. . Az eddig elért sugáráramok azonban lényegesen alacsonyabbak, mint a pozitív ionforrások felhasználásával teljesen hagyományos módon előállított nyalábáramok. A negatív ionforrások nyalábáram szempontjából alacsonyabb teljesítményének fizikai oka a hidrogén alacsony elektronaffinitása, amely mindössze 0,75 eV. Következésképpen sokkal nehezebb negatív hidrogénionokat képezni, mint pozitív ekvivalenseiket. Az újszülött negatív ionok számára is meglehetősen nehéz elérni a húzóterületet anélkül, hogy nagy energiájú elektronokkal ütköznének, ami nagy valószínűséggel egy felesleges gyengén kötött elektron elvesztésével jár. A H - ionokat a plazmából nyalábká húzni hasonlóan nehezebb, mint a H + ionokat, mivel a negatív ionokat sokkal nagyobb elektronáram kíséri, hacsak nem alkalmaznak elzárási intézkedéseket. Mivel az elektronnak a H-ionról atomot képező ütközéses leválasztásának keresztmetszete lényegesen nagyobb, mint a H+-ionok keresztmetszete, hogy elektront nyerjenek egy hidrogénmolekulából, az ionok töredéke a gyorsítás során semleges részecskévé alakul át. jelentős lehet, ha A gázvezeték sűrűségét a gyorsító útjában nem minimalizáljuk az ionforrás alacsony nyomáson történő működtetésével. A gyorsítás során idő előtt semlegesített ionok alacsony energiájú maradékot képeznek, és általában nagyobb a divergenciájuk, mint a teljes gyorsulási potenciállal rendelkező ionok.

A felgyorsított negatív ionok nyalábjának semlegesítése gázcélpontban megközelítőleg 60%-os hatásfokkal végezhető el. A plazma és foton célpontok alkalmazása lehetőséget ad a negatív ionok semlegesítésének hatékonyságának további növelésére. Az injektor általános energiahatékonysága javítható a semlegesítőn való áthaladás után a nyalábban maradó ionfajták energiájának visszanyerésével.

A 3. ábrán látható egy ITER-tokamak nagyteljesítményű, semleges részecskesugaras befecskendezőjének sematikus diagramja, amely a reaktorban vizsgált többi mágneses plazmaelzáró rendszerre is jellemző. Az injektor alapelemei egy nagy áramerősségű negatív ionforrás, egy iongyorsító, egy semlegesítő, az újratöltött nyaláb töltött komponensének mágneses leválasztója ionvevőkkel/rekuperátorokkal.

Az injektorban a szükséges vákuumviszonyok fenntartása érdekében nagy vákuumú szivattyúrendszert használnak nagy elzárószelepekkel, amelyek elzárják a sugáráramlást a plazmaeszközből és/vagy hozzáférést biztosítanak az injektor fő elemeihez. A sugárparamétereket visszahúzható kalorimetriás célpontokkal, valamint roncsolásmentes optikai módszerekkel mérik. A semleges részecskék erőteljes nyalábjainak kialakításához megfelelő áramforrás használata szükséges.

A képződés elve szerint a negatív ionok forrásai a következő csoportokra oszthatók:

A térfogati képződés (plazma) forrásai, amelyekben ionok képződnek a plazma térfogatában;

Felületképző források, amelyekben ionok képződnek elektródák vagy speciális céltárgyak felületén;

Felszíni plazmaforrások, amelyekben ionok képződnek a plazmarészecskékkel kölcsönhatásba lépő elektródák felületén, amelyeket a novoszibirszki csoport fejlesztett ki; És

Töltéscsere-források, amelyekben negatív ionok képződnek a gyorsított pozitív ionok nyalábjainak töltéscseréje miatt különböző célpontokon.

A pozitív ionok forrásához hasonló modern térfogati H-ionforrásokban történő plazma képzéséhez termionos szálakkal vagy üreges katódokkal végzett ívkisüléseket, valamint hidrogénben rádiófrekvenciás kisüléseket használnak. A kisülés során az elektronok visszatartásának javítása és a hidrogénsűrűség csökkentése a gázkisülési kamrában, ami fontos a negatív ionok forrásai számára, mágneses térben történő kisüléseket alkalmaznak. Széles körben használják a külső mágneses mezővel rendelkező rendszereket (azaz elektródák Penning-geometriájával vagy magnetrongeometriájával, elektronoszcillációval a „visszaverő” kisülés hosszirányú mágneses mezőjében) és a perifériás mágneses mezővel (multipólusú) rendelkező rendszereket. A 4. ábrán egy semleges részecskesugár-sugár-injektorhoz kialakított, perifériás mágneses térrel rendelkező kisütőkamra keresztmetszeti képe látható. A plazmadoboz perifériáján lévő mágneses teret a külső felületére szerelt állandó mágnesek alkotják. A mágnesek sorokba vannak rendezve, amelyekben a mágnesezettség iránya állandó, vagy eltolt mintázatban változik, így a mágneses erővonalak a fal közelében lineáris vagy lépcsőzetes hegyes vetületek geometriájával rendelkeznek.

A többpólusú mágneses mezővel rendelkező rendszerek alkalmazása a plazmakamrák perifériáján különösen lehetővé teszi, hogy a rendszerek sűrű plazmát tartsanak a forrásban 1-4 Pa-ra csökkentett üzemi gáznyomáson a kamrában (cézium nélkül), és 0,3 Pa-ig céziumot tartalmazó rendszerekben. A kisülési kamrában a hidrogénsűrűségnek ez a csökkenése különösen fontos a nagy áramerősségű, többnyílású óriási ionforrások esetében, amelyeket a fúziós kutatásban való felhasználásra fejlesztenek ki.

Jelenleg a felületi plazmaképzésen alapuló ionforrásokat tartják a legalkalmasabbnak a negatív ionok erősáramú nyalábjainak képzésére.

A felületi plazmaképzésen alapuló ionforrásokban az ionok elegendő energiájú részecskék és alacsony munkafunkciójú felület kölcsönhatásában keletkeznek. Ez a hatás fokozható a bombázott felület lúgos bevonatával. Két fő folyamat létezik, mégpedig a termodinamikailag egyensúlyi felületi ionizáció, amelyben a felületre ütköző lassú atom vagy molekula átlagos tartózkodási idő után pozitív vagy negatív ionként bocsátódik vissza, valamint a nem egyensúlyi (kinetikus) atom-felület kölcsönhatás, amelyben negatív. porlasztással, ütési deszorpcióval (szemben a termikus deszorpcióval, amely deszorpálja a termikus részecskéket) vagy reflexióval, ha alkálifémekkel vonják be. A termodinamikai egyensúlyi ionizáció során az adszorbeált részecskék a termikus egyensúly körülményei között leválnak a felületről. A felületet elhagyó részecskék ionizációs együtthatóját Saha képletével határozzuk meg, és feltételezhetően nagyon kicsi ~0,02%.

A nem egyensúlyi kinetikus felületi ionizációs folyamatok feltehetően sokkal hatékonyabbak a felületen, és a negatív ion elektronaffinitásával összevethető, meglehetősen alacsony munkafunkciójuk van. A folyamat során egy negatív ion leválik a felszínről, és az elsődleges részecske kinetikus energiájával áttöri a felszín alatti gátat. A felszín közelében az extra elektron energiaszintje a fémben lévő elektronok felső Fermi-szintje alatt van, és ezt a szintet nagyon könnyen el lehet foglalni a fémből való elektronalagúttal. A felszínről történő ionvándorlás során a tükörtöltés által alkotott potenciálgátat legyőzi. A töltéseloszlási mintázat mezője növeli a további elektron energiaszintjét a fémben lévő elektronok energiaszintjéhez képest. Egy bizonyos kritikus távolságból kiindulva a további elektron szintje magasabb lesz, mint a fémben lévő elektronok felső energiaszintje, és a rezonáns alagút visszavezeti az elektront a kimenő ionból a fémbe. Ha a részecske elég gyorsan leválik, a negatív ionizációs sebesség várhatóan meglehetősen magas lesz egy alacsony munkafunkciójú felületen, amit alkálifém bevonat, különösen cézium biztosíthat.

Kísérletileg kimutatták, hogy az erről a felületről levált hidrogénrészecskék negatív ionizációs foka csökkent munkafunkcióval elérheti =0,67. Megjegyzendő, hogy a wolfram felületeken a munkafüggvény minimális értéke 0,6 egyrétegű Cs bevonat esetén (110 volfrámkristály felületén).

A negatív hidrogénionok forrásainak fejlesztéséhez fontos, hogy a negatív ionok integrált hozama kellően magas legyen, K - = 9-25%, a hidrogénatomok és a 3-25 eV energiájú pozitív ionok ütközéseihez alacsony igénybevételű felületekkel. funkciókat, például Mo+Cs , W+Cs. Konkrétan (lásd 5. ábra), amikor egy megszakadt molibdén felületet 2 eV-ot meghaladó energiájú Franck-Condon atomokkal bombázunk, a H - ionokká való átalakulás integrálhatékonysága elérheti a K - ~8%-ot.

A felszíni plazmaforrásokban (SPS) a negatív ionok képződése a kinetikus felületi ionizáció révén valósul meg, nevezetesen a gázkisüléses plazmával érintkező elektródákon a porlasztás, deszorpció vagy reflexiós folyamatok következtében. Az SPS-ben speciális emitter elektródákat használnak csökkentett munkafunkcióval a negatív ionok képződésének javítására. Általános szabály, hogy kis mennyiségű cézium hozzáadása a kisüléshez lehetővé teszi a Hˉ-nyalábok fényességének és intenzitásának növelését a kollektorban. A céziumatomok kisülésbe való bevezetése jelentősen csökkenti a negatív ionokkal kihúzott elektronok kísérő áramlását.

Az SPS-ben a gázkisüléses plazma több funkciót is ellát, nevezetesen intenzív részecskeáramot képez, amely bombázza az elektródákat; az elektródával szomszédos plazmaköpeny képezi az ionok gyorsulását, ezáltal növeli a bombázó részecskék energiáját; Az elektródákban negatív potenciállal képződő negatív ionok a plazmaköpeny-potenciál hatására felgyorsulnak, és a plazmalapon keresztül jelentős roncsolás nélkül behatolnak a húzási tartományba. Intenzív negatív ionok képződése meglehetősen magas teljesítmény- és gázfelhasználás mellett az SPS különféle módosításaiban „piszkos” gázkisülés és az elektródák intenzív bombázása mellett történt.

Számos SPS-forrást fejlesztettek ki olyan nagy fúziós eszközökhöz, mint az LHD, a JT-60U és az International (ITER) tokamak.

Ezen források tipikus jellemzői megérthetők az LHD sztellarátor injektor figyelembevételével, amely a 6. ábrán látható. Az ívkisülési plazma egy nagyméretű mágneses, többpólusú pengeburkolatú kamrában van kialakítva, amelynek térfogata ~100 liter. Huszonnégy volfrámszál 3 kA, ~80 V ívet tart fenn körülbelül 0,3-0,4 Pa hidrogénnyomás mellett. Egy külső mágneses szűrő, amelynek maximális mezője ~50 Gauss középpontjában van, elektronsűrűséget és hőmérsékletcsökkentést biztosít a plazmaelektróda közelében lévő extrakciós tartományban. A plazmaelektróda pozitív előfeszítése (~10 V) csökkenti az ezzel járó elektronáramlást. Az optimális céziumréteggel bevont plazmaelektródán negatív ionok képződnek. A pneumatikus szelepekkel felszerelt külső céziumkemencék (egy forráshoz három) biztosítják a céziumatomok elosztott befecskendezését. A negatív ionok képződése az optimális plazmaelektróda 200-250 o C hőmérsékleten éri el a maximumot. A plazmaelektróda hőszigetelt, hőmérsékletét a teljesítményterhelések plazmakisülése határozza meg.

Az LHD ionforrásban használt négyelektródos, többnyílású ionoptikai rendszer a 7. ábrán látható. A negatív ionokat 770 1,4 cm átmérőjű sugárzási nyíláson szívják át, amelyek 25⋅125 cm 2 területet foglalnak el a plazmaelektródán. Kis permanens mágnesek vannak beágyazva az extrakciós rácsba a nyílások között, hogy az együtt extrahált elektronokat a nyalábról az extrakciós elektróda falára tereljék. Az extraháló rács mögé szerelt további elektronikus leállító rács elfogja az extraháló elektródák faláról visszaszórt vagy kibocsátott másodlagos elektronokat. Az ionforrásban nagy átlátszóságú, többréses földelt hálót használnak. Ez csökkenti a nyaláb metszésterületét, ezáltal növeli a feszültségtartó képességet és 2,5-szeresére csökkenti a gáznyomást a résekben, ezzel együtt a sugárcsupaszítási veszteségeket is. Az extrakciós elektróda és a földelő elektróda is vízhűtéses.

A céziumatomok többpontos forrásba történő bevezetése 5-szörösére növeli a kivont negatív ionok áramát és lineárisan növeli a H-ionok hozamát - a kisülési teljesítmények és nyomások széles tartományában, ha hidrogénnel töltik meg. A céziumatomok bejuttatásának további fontos előnye a koextrahált elektronáram ~10-szeres csökkenése, valamint a kisülés során a hidrogénnyomás jelentős csökkenése 0,3 Pa-ra.

A többvégű LHD-források általában körülbelül 30 A-es ionáramot biztosítanak 30 mA/cm 2 áramsűrűséggel 2 másodperces impulzusok alatt. Az LHD ionforrások fő problémája a cézium blokkolása, amelyet az ívkamrába juttatnak az izzószálakból kiporlasztott volfrám, valamint a magas feszültség megtartási képességének csökkenése, amikor hosszú impulzusos üzemmódban, nagy teljesítményszinten működnek.

Az LHD negatív ionos semleges részecskenyaláb injektornak két ionforrása van, amelyek 180 keV névleges sugárenergiával kölcsönhatásba lépnek a hidrogénnel. Minden injektor 5 MW névleges befecskendezési teljesítményt ér el 128 másodperces impulzus alatt, így minden ionforrás 2,5 MW-os semleges részecskenyalábot biztosít. A 8A. és 8B. ábrán egy LHD semleges részecskesugár-injektor látható. Az ionforrás gyújtótávolsága 13 m, a két forrás fordulópontja 15,4 m alatt van. A befecskendező nyílás körülbelül 3 m hosszú, a legkeskenyebb rész átmérője 52 cm, hossza pedig 68 cm.

Az IPP Garchingnál fejlesztik a rádiófrekvenciás plazmaformázókkal ellátott ionforrásokat és a negatív ionok képződését céziummal bevont plazmaelektródán. Az RF meghajtók tisztább plazmát állítanak elő, így ezekben a forrásokban nem blokkolja a céziumot volfrám. 1 A sugáráramú, ~20 kV energiájú, 3600 másodperces időtartamú negatív ionnyaláb steady-state impulzus extrakcióját mutatta be az IPP 2011-ben.

Jelenleg a következő fokozatú fúziós eszközökhöz, például az ITER Tokamakhoz kifejlesztett nagyenergiájú semleges részecskesugaras befecskendezők nem mutatnak robusztus működést a szükséges 1 MeV energián és állandósult vagy folyamatos hullámú (CW) üzemmódban.) kellően nagy áramerősséggel. Ezért szükség van megvalósítható megoldások kidolgozására, ha megoldhatóak a célnyalábparaméterek elérését akadályozó problémák, mint például az 500-1000 keV tartományban lévő sugárenergia, a sugárzó semleges részecskéiben az effektív áramsűrűség. a tározó főnyílása 100-200 A/m 3, a semleges részecskenyaláb-injektoronkénti teljesítmény kb. 5-20 MW, az impulzus időtartama 1000 másodperc, a sugárinjektoron keresztül bevezetett gázterhelések kisebbek, mint 1-2 a sugáráram %-a. Meg kell jegyezni, hogy ennek a célnak az elérése sokkal olcsóbbá válik, ha az injektormodulban a negatív ionáramot 8-10 A-es ionkivonási áramra csökkentjük, szemben az ITER-nyaláb 40 A-es ionkivonási áramával. Az elszívóáram és a nyalábteljesítmény fokozatos csökkentése drámai változásokat eredményezhet az ionforrás kulcselemeinek kialakításában a befecskendező és a nagyenergiájú gyorsító formájában, így sokkal kifinomultabb technológiák és megközelítések válnak alkalmazhatóvá, ezáltal növelve a az injektor megbízhatósága. Ezért a jelenlegi helyzetben modulonként 8-10 A-es elszívási áramot javasolunk, azzal a feltételezéssel, hogy a szükséges befecskendezési kimeneti teljesítmény több, alacsony divergenciájú, nagy áramsűrűségű nyalábokat előállító injektormodul használatával érhető el.

A felületi plazmaforrások teljesítménye meglehetősen jól dokumentált, és számos ma működő ionforrás folyamatos, skálázható ionsugarat állít elő 1 A-nál vagy annál nagyobb. Ez idáig a semleges részecskesugár-injektorok fő paraméterei, mint a sugárteljesítmény és az impulzus időtartama meglehetősen távol állnak a vizsgált injektorhoz szükségesektől. Ezen injektorok jelenlegi fejlettségi állapota az 1. táblázatból látható.

Ezért kívánatos egy javított semleges részecskesugár-injektor kialakítása.

A találmány rövid összefoglalása

Az itt közölt kiviteli alakok negatív ion-semleges részecskesugár-injektor rendszereire és eljárásaira irányulnak. A negatív ion semleges részecskenyaláb injektor egy ionforrást, egy gyorsítót és egy semlegesítőt tartalmaz körülbelül 5 MW-os, körülbelül 0,50-1,0 MeV energiájú semleges részecskenyaláb előállításához. Az ionforrás egy vákuumtartályban található, és 9 A-en negatív ionsugarat állít elő. Az ionforrás által generált ionokat előgyorsítják 120 kV-ra, mielőtt a nagyenergiájú gyorsítóba injektálják egy többnyílású elektrosztatikus rács segítségével. -gyorsító az ionforrásban, amely ionsugarak kinyerésére szolgál a plazmából, és a szükséges sugárenergia bizonyos hányadára gyorsítja azokat. Az ionforrásból származó 120 keV-os nyaláb egy pár terelőmágnesen halad át, amelyek lehetővé teszik a nyaláb tengelyirányú elmozdulását, mielőtt belépne a nagy energiájú gyorsítóba. A teljes energiára való gyorsítás után a sugár belép a semlegesítőbe, amelyben részben semleges részecskék nyalábává alakul. A fennmaradó típusú ionokat mágnes választja el, és elektrosztatikus energiaátalakítókhoz küldi. A semleges részecskék nyalábja áthalad egy elzárószelepen, és belép a plazmakamrába.

A plazmaképzők és az ionforrás plazmadobozának belső falainak magasabb hőmérsékletét (150-200°C) tartják fenn, hogy megakadályozzák a cézium felhalmozódását a felületükön. A céziumot közvetlenül a plazmatömb felületére juttatják el, nem pedig a plazmába. Ez változást jelent a meglévő ionforrásokhoz képest, amelyek a céziumot közvetlenül a plazmakisülési kamrába táplálják.

Az ionextrudálási és előgyorsítási tartományban az együtt extrahált elektronok eltérítésére használt mágneses mezőt külső mágnesek generálják, nem pedig a rácstestbe épített mágnesek, mint a korábbi tervekben. A beépített „alacsony hőmérsékletű” mágnesek hiánya a rácsokban lehetővé teszi azok magasabb hőmérsékletre való melegítését. A korábbi konstrukciók gyakran a rácsházba épített mágneseket alkalmaznak, ami gyakran a nyaláb húzóáramának jelentős csökkenését eredményezi, és megakadályozza a meleg hőmérsékletű működést és a megfelelő fűtési/hűtési teljesítményt.

A nagyfeszültségű gyorsító nincs közvetlenül az ionforráshoz kötve, hanem egy átmeneti zónával (alacsony energiájú nyalábtranszport-vonal – LEBT) választja el az ionforrástól, terelőmágnesekkel, vákuumszivattyúkkal és céziumcsapdákkal. Az átmeneti zóna felfogja és eltávolítja a legtöbb együtt áramló részecskét, beleértve az elektronokat, fotonokat és a semleges részecskéket a nyalábból, kiszivattyúzza az ionforrásból felszabaduló gázt és megakadályozza, hogy elérje a nagyfeszültségű gyorsítót, megakadályozza a cézium kiszivárgását Az ionforrás és a nagyfeszültségű gyorsítóba való belépés megakadályozza, hogy a negatív ionok eltávolítása során keletkező elektronok és semleges részecskék bejussanak a nagyfeszültségű gyorsítóba. A korábbi kialakításokban az ionforrás közvetlenül a nagyfeszültségű gyorsítóhoz van csatlakoztatva, ami gyakran teszi ki a nagyfeszültségű gyorsítót gáznak, töltött részecskéknek és az ionforrásból beáramló céziumnak.

A LEBT-ben lévő terelőmágnesek eltérítik és fókuszálják a sugarat a gyorsító tengelye mentén, és ezáltal kompenzálják a nyaláb minden elmozdulását és elhajlását az ionforrás mágneses mezőjén keresztül történő szállítás során. Az előgyorsító és a nagyfeszültségű gyorsító tengelyei közötti eltolás csökkenti az együtt áramló részecskék áramlását a nagyfeszültségű gyorsítóba, és megakadályozza, hogy az erősen felgyorsult részecskék (pozitív ionok és semleges részecskék) visszafolyjanak az előgyorsítóba és az ionforrásba. A sugárfókuszálás elősegíti a gyorsítóba belépő sugár homogenitását is, összehasonlítva a többrekeszű rácson alapuló rendszerekkel.

A semlegesítő tartalmaz egy plazma semlegesítőt és egy fotosemlegesítőt. A plazma semlegesítő egy többpontos plazmaelzáró rendszeren alapul, erős mágneses mezővel rendelkező állandó mágnesekkel a falakon. A fotonikus semlegesítő egy fotonikus csapda, amely hengeres rezonátoron alapul, erősen visszaverő falakkal, és nagy hatékonyságú lézerekkel pumpálják ki. Ezeket a semlegesítő technológiákat soha nem vették figyelembe a kereskedelmi semleges részecskesugaras befecskendezőkben.

A példakénti kiviteli alakok egyéb rendszerei, módszerei, jellemzői és előnyei a szakterületen jártas szakember számára nyilvánvalóvá válnak a mellékelt rajzok és a részletes leírás alapján.

A rajzok rövid leírása

A példakénti kiviteli alakok részletei, beleértve a felépítést és a működési módot, részben megismerhetők a mellékelt rajzok vizsgálatával, amelyeken az azonos hivatkozási számok hasonló alkatrészekre utalnak. A rajzokon az alkatrészek nem feltétlenül méretarányosak, hanem a találmány elveinek szemléltetésére helyezzük a hangsúlyt. Ezen túlmenően, minden illusztráció célja általános elképzelések közvetítése, és a relatív méretek, formák és egyéb részletes jellemzők inkább sematikusan, mint szó szerint vagy pontosan ábrázolhatók.

Az 1. ábra egy negatív ion semleges részecskesugár-injektor vázlatos rajza felülnézetben.

A 2. ábra az 1. ábrán látható negatív ion semleges részecskenyaláb injektor izometrikus keresztmetszete.

A 3. ábra egy ITER-tokamak nagy teljesítményű semleges részecske-injektorának felülnézete.

A 4. ábra egy kisülési kamra izometrikus keresztmetszete, amely perifériás többpólusú mágneses mezővel rendelkezik semleges részecskesugár-befecskendezőhöz.

Az 5. ábra egy grafikon, amely a Mo+Cs felületnek semleges H atomokkal és pozitív molekuláris H atomokkal történő bombázásával keletkező negatív ionok integrált hozamát mutatja a beeső energia függvényében. Az egyenáramú burkolóanyag használata javítja a hozamot, összehasonlítva a felületi előburkolással.

A 6. ábra az LHD negatív ionforrásának felülnézete.

A 7. ábra egy többrekeszű ionoptikai rendszer vázlatos képe egy LHD forráshoz.

A 8A. és B. ábra az LHD semleges részecskesugár-injektor felül- és oldalnézete.

A 9. ábra az ionforrás keresztmetszeti képe.

A 10. ábra egy kis energiájú hidrogénatomforrás keresztmetszete.

A 11. ábra egy grafikon, amely a H-ionok pályáját mutatja az alacsony energiájú úton.

A 12. ábra a gyorsító izometrikus képe.

A 13. ábra egy diagram, amely az ionpályákat mutatja egy gyorsítócsőben.

A 14. ábra egy négypólusú lencsehármas izometrikus képe.

A 15. ábra egy diagram, amely felülnézetben (a) és oldalnézetben (b) mutatja az ionpályákat egy nagy energiájú nyalábátviteli vonalgyorsítóban.

A 16. ábra a plazmacélok elrendezésének izometrikus képe.

A 17. ábra egy diagram, amely a rekuperátorban az ionsugár késleltetésére vonatkozó kétdimenziós számítások eredményeit mutatja.

Megjegyzendő, hogy a hasonló szerkezetű vagy funkciójú elemeket általában hasonló hivatkozási számokkal jelöljük szemléltetés céljából a rajzokon. Azt is meg kell jegyezni, hogy a rajzok csak az előnyös kiviteli alakok leírásának megkönnyítésére szolgálnak.

A találmány előnyös kiviteli alakjainak leírása

Az alábbiakban ismertetett további jellemzők és ötletek mindegyike használható önmagában vagy más jellemzőkkel és ötletekkel kombinálva egy új, negatív ion alapú semleges részecskesugár-injektor létrehozására. Az alábbiakban részletesebben ismertetjük az itt ismertetett kiviteli alakok reprezentatív példáit, amelyek példái ezen további jellemzők és koncepciók közül számosat alkalmaznak, akár önmagukban, akár kombinációban, a mellékelt rajzokra hivatkozva. Ennek a részletes leírásnak csak az a célja, hogy a szakember számára további részleteket biztosítson a jelen találmány tanításai előnyös szempontjainak gyakorlásához, és nem korlátozza a találmány oltalmi körét. Ennek megfelelően a következő részletes leírásban ismertetett jellemzők és lépések kombinációi nem feltétlenül szükségesek a találmány tágabb értelmében vett gyakorlatba hozásához, hanem csupán a jelen koncepciók példáinak konkrét leírására tanítják őket.

Ezen túlmenően a példakénti példák és a függő igénypontok különböző jellemzői kombinálhatók olyan módon, amelyet nem kifejezetten és kifejezetten felsorolunk, hogy a jelen kitanítások további hasznos kiviteli alakjait biztosítsák. Ezenkívül egyértelműen meg kell jegyezni, hogy a leírásban és/vagy az igénypontokban feltárt összes jellemzőt külön és egymástól függetlenül kívánják közzétenni az eredeti közzététel céljaira, valamint az igényelt tárgy korlátozása céljából, függetlenül attól, hogy a jellemzők elrendezése a kiviteli alakok megvalósításában és/vagy az igénypontokban. Azt is meg kell jegyezni, hogy minden értéktartomány vagy objektumcsoport indikátor felfed minden lehetséges köztes értéket vagy köztes objektumot az eredeti közzététel céljaira, valamint az igényelt tárgy korlátozása céljából.

Az itt bemutatott kiviteli alakok egy új negatív ion alapú semleges részecskesugaras befecskendezőre irányulnak, amelynek energiája előnyösen körülbelül 500-1000 keV és nagy általános energiahatékonyságú. A 100 negatív ion-semleges részecskesugár-injektor egy előnyös elrendezését az 1. és 2. ábra szemlélteti. vezeték, tartószigetelő 140, nagy energiájú gyorsító 150, elzárószelep 160, semlegesítő cső (vázlatosan ábrázolva) 170, elválasztó mágnes (vázlatosan) 180, elzárószelep 190, evakuációs panelek 200 és 202, vákuumtartály 210 része az alábbiakban ismertetett 250 vákuumtartály), 220 krioszorpciós szivattyúk és egy hármas 230 négypólusú lencse. A 100 injektor, amint azt fentebb megjegyeztük, tartalmaz egy 110 ionforrást, egy 150 gyorsítót és egy 170 semlegesítőt, hogy hozzávetőleg 5 semleges részecskékből álló sugarat hozzon létre. MW körülbelül 0,50-1,0 MeV energiával. A 110 ionforrás a 210 vákuumtartályban van elhelyezve, és 9 A-es negatív ionsugarat állít elő. A 210 vákuumtartály -880 kV-ra van előfeszítve, azaz. a talajhoz képest, és egy SF 6 gázzal töltött nagyobb átmérőjű 240 tartály belsejében lévő szigetelő 140 tartókra van felszerelve. Az ionforrás által generált ionokat 120 kV-ra előgyorsítják, mielőtt a 110 ionforrásban lévő többnyílású elektrosztatikus előgyorsítóval (lásd a 9. ábrát) a 150 nagyenergiájú gyorsítóba fecskendeznék be őket (lásd a 9. ábrát), amelyet ionfelvételre használnak. nyalábokat a plazmából.és a szükséges sugárenergia bizonyos töredékére felgyorsul. A 110 ionforrás 120 keV-os nyalábja egy pár 130 terelőmágnesen halad át, amelyek lehetővé teszik, hogy a sugár a tengelytől eltérjen, mielőtt belépne a 150 nagy energiájú gyorsítóba. A 130 terelőmágnesek között látható 202 evakuációs panelek terelőlemezt és céziumcsapdát tartalmaznak.

Feltételezzük, hogy a 110 ionforrás gázhasznosítási hatékonysága körülbelül 30%. A tervezett 9-10 A negatív ionsugár áram 6-7 l⋅Torr/s gázbemenetnek felel meg 110 ionos forrásban. A 110 ionforrásból kiáramló semleges gáz átlagos nyomását a 111 előgyorsítóban körülbelül 2x10-4 Torr-ra növeli. Ezen a nyomáson a semleges gáz körülbelül 10%-os ionsugár-csupaszítási veszteséget eredményez a 111 előgyorsítóban. A 130 eltérítő mágnesek között (nincs ábrázolva) szellőzőnyílások vannak a semleges részecskék számára, amelyek az elsődleges negatív ionsugár következményei. A 150 nagy energiájú gyorsítóból visszaáramló pozitív ionok számára szellőzőnyílások is vannak (nem ábrázolva). A 200 szivattyúpanelek alacsony energiájú differenciális szivattyúsugaras szállítóvezeték-tartományát közvetlenül az előgyorsítás után használják fel, hogy a gáznyomást kb. 10-6 Torr-ra csökkentsék, mielőtt elérné a 150 nagy energiájú gyorsítót. Ez további ~5%-os nyalábveszteséget eredményez, de mivel ez alacsony előgyorsítási energiánál történik, a teljesítményveszteség viszonylag kicsi. A töltéscsere veszteségei a 150 nagyenergiájú gyorsítóban 1% alatt vannak 10-6 Torr háttérnyomás mellett.

1 MeV összenergiára való gyorsítás után a nyaláb belép a 170 semlegesítőbe, ahol részben semleges részecskék nyalábává alakul. A fennmaradó ionfajtákat 180 mágnes választja el, és elektrosztatikus energia-átalakítókhoz továbbítja (nincs ábrázolva). A semleges részecskék nyalábja áthalad a 190 elzárószelepen, és belép a 270 plazmakamrába.

A 250 vákuumtartály két részre van osztva. Az egyik rész a 111 előgyorsítót és a 205 alacsony energiájú sugárnyalábot tartalmazza a 210 első vákuumtartályban. A másik rész a 265 nagyenergiájú nyalábvonalat, a 170 semlegesítőt és a 255 második vákuumtartályban töltött részecskeenergia-átalakítókat/rekuperátorokat foglal magában. A 250 vákuumtartály szakaszai kamra 260-150 nagy energiájú gyorsítócső belsejében.

Az első 210 vákuumtartály a 111 előgyorsító és az alacsony energiájú 205 sugárnyaláb vákuumhatára, a nagyobb átmérőjű tartály vagy 240 külső tartály pedig SF6 nyomás alá van helyezve a nagyfeszültség leválasztására. A 210 és 255 vákuumtartályok tartószerkezetként szolgálnak a belső berendezésekhez, például a 130 mágnesekhez, a 220 krioszorpciós szivattyúkhoz stb. A belső hőátadó komponensek hőelvonását hűtőcsövekkel kell megvalósítani, amelyeken az első, -880 kV-ra előfeszített 210 vákuumtartály esetében szigeteléstörésekkel kell rendelkezni.

Ionforrás

A 110 ionforrás sematikus diagramja a 9. ábrán látható. Az ionforrás a következőket tartalmazza: elektrosztatikus többnyílású 111 előgyorsító rácsok, 112 kerámia szigetelők, 113 rádiófrekvenciás plazmaképzők, 114 állandó mágnesek, 115 plazmadoboz, hűtővízcsatornák és 116 elosztók, valamint 117 gázszelepek. A 110 ionforrás tartalmaz egy cézium-molibdén plazmafelület A 111 előgyorsító rácsok arra szolgálnak, hogy a 113 plazmaképzők által termelt pozitív ionokat és semleges atomokat negatív ionokká alakítsák a plazma tágulási térfogatában (a zárójellel jelölt 113 formák és a 111 rácsok közötti térfogat). a 9. ábrán "PE" jelzéssel ellátva, mágneses többpólusú penge formájában rögzítve, amint azt a 114 állandó mágnesek biztosítják.

A 111 plazma előgyorsító rácsokban az elektronok befogadására szolgáló pozitív előfeszítő feszültséget alkalmazunk a negatív ionok képződésének optimalizált feltételeihez. A 111 plazma előgyorsító rácsokban lévő 111B nyílások alakítását arra használjuk, hogy a H-ionokat a 111B húzórács-nyílásokba fókuszáljuk. A külső 114 állandó mágnesek által alkotott kis keresztirányú mágneses szűrő a 115 plazmadoboz meghajtó tartományából vagy PE plazmakibocsátó tartományából szórt elektronok hőmérsékletét a 115 plazmadoboz ER húzási tartományába csökkenti. a plazmát az ER húzási tartományról egy kis keresztirányú mágneses szűrő mezői verik vissza, amelyeket külső 114 állandó mágnesek alkotnak. Az ionokat 120 kV-ra gyorsítják, mielőtt a nagyenergiájú 150 gyorsítóba injektálják őket az elektrosztatikus többnyílású előgyorsító 111 plazmarácsokon keresztül. az ionforrásban 110. A nagy energiára való gyorsítás előtt az ionsugár átmérője körülbelül 35 cm. A 110 ionforrásnak ezért 26 mA/cm2-t kell termelnie a 111B nyílásokban, 33%-os átlátszóságot feltételezve a 111 előgyorsító plazmarácsaiban. Összehasonlítva a korábban kapott értékekkel, ez egy ésszerűen ésszerű előrejelzést jelent 110 ionforrás esetén.

A 115 plazmadobozba belépő plazmát a plazmadoboz hátsó 115A karimájára szerelt 113 plazmaképzők alkotják, amelyek előnyösen egy hengeres, vízhűtéses rézkamra (700 mm átmérőjű és 170 mm hosszúságú). A 115 plazmadoboz nyitott végét a gyorsító és nyújtó rendszer előgyorsítójának 111 plazmarácsai korlátozzák.

Feltételezzük, hogy a vékony céziumréteggel bevont 111 plazmarácsok felületén negatív ionoknak kell képződniük. A céziumot a 115 plazmadobozba céziumellátó rendszeren keresztül vezetjük be (a 9. ábrán nem látható).

A 110 ionforrást 114 permanens mágnesek veszik körül úgy, hogy egy vonalcsúcs-konfigurációt képez a plazma és a primer elektronok behatárolására. A 115 plazmadoboz hengeres falán lévő mágnesek 114A oszlopait a 115A hátsó karimánál 114B mágnessorok kötik össze, amelyek szintén lineárisan hegyes alakúak. A 111 plazmarácsok síkjához közeli mágneses szűrő választja el a 115 plazmadobozt PE plazmakibocsátóra és egy ER extrakciós tartományra. A 111 plazmarácsok melletti 111A karimába szerelt 114C szűrőmágnesek keresztirányú mágneses teret biztosítanak (B=107 Gaus a középpontban), amely megakadályozza, hogy a 113 ionképzőkből kiinduló nagy energiájú primer elektronok elérjék az ER húzási tartományt. A pozitív ionok és az alacsony energiájú elektronok azonban szétszóródhatnak a szűrőn az ER húzási tartományban.

Az elektróda alapú 111 húzó és előgyorsító rendszer öt 111C, 111D, 111E, 111F és 111G elektródát tartalmaz, amelyek mindegyikében 142 lyuk vagy 111B nyílás van, amelyekben merőlegesen vannak kialakítva, és negatív ionok nyalábjának létrehozására szolgálnak. A 111B extrakciós nyílások átmérője 18 mm, így a 142 extrakciós nyílás teljes ionkivonási területe körülbelül 361 cm2. A negatív ion áramsűrűsége 25 mA/cm 2 és 9 A-es ionsugár szükséges.A szűrőben lévő 114C mágnesek mágneses tere belép az elektrosztatikus extrakciós és előgyorsító 111 rácsok közötti résbe, hogy eltérítse a koextraháló elektronokat. a 111C, 111D és 111E húzóelektródák 111B nyílásainak belső felületén lévő speciális résekbe. A 114C mágneses szűrőben lévő mágnesek mágneses tere a további 114D mágnesek mágneses mezőjével együtt a negatív ionokkal együtt húzott elektronok eltérítését és elfogását biztosítja. A 114D kiegészítő mágnesek egy sor mágnest tartalmaznak, amelyek a 111C, 111D és 111E húzóelektródákat tartalmazó húzórács alatt elhelyezkedő 111F és 111G gyorsítórács gyorsítóelektródatartók közé vannak szerelve. A harmadik 111E rácselektróda, amely a negatív ionokat 120 keV-ra gyorsítja, pozitívan van előfeszítve a földelt 111D rácselektródához képest, hogy tükrözze az előgyorsító rácsba belépő visszaáramló pozitív ionokat.

A 113 plazmameghajtók két alternatívát tartalmaznak, nevezetesen egy rádiófrekvenciás plazmameghajtót és egy atomív meghajtót. Az atomformálóban a BINP által kifejlesztett ívkisülésen alapuló plazmaívgenerátort alkalmazzák. Az ívkisülésen alapuló plazmagenerátor különlegessége az irányított plazmasugár kialakítása. A táguló sugárban az ionok ütközés nélkül mozognak, és az ambipoláris plazmapotenciál csökkenése miatti gyorsulás következtében ~5-20 eV energiát kapnak. A plazmasugár a konverter ferde molibdén vagy tantál felületére irányítható (lásd a 10. ábrán a 320-at), amelyen a sugár semlegesítése és visszaverődése következtében hidrogénatomok áramlása keletkezik. A hidrogénatomok energiája a kezdeti 5-20 eV fölé növelhető, ha a konvertert a 115-ös plazmadobozhoz képest negatívan előfeszítik. A Budker Institute-ban 1982-1984-ben végeztek kísérleteket intenzív atomfluxusok előállítására ilyen átalakítóval.

A 10. ábrán a tervezett kis energiájú 300 atomforrás elrendezés látható, amely magában foglalja a 310 gázszelepet, a 312 katódbetétet, a 314 fűtőelemhez vezető elektromos vezetéket, a 316 hűtővíz-gyűjtőket, a 318 LaB6 elektronemittert és a 320 ionatom konvertert. kísérletek során 20-25 A ekvivalens áramerősséggel és 20 eV és 80 eV közötti energiával hidrogénatomok áramát állítják elő, több mint 50%-os hatásfokkal.

Egy ilyen forrás negatív ionforrásban használható az atomok energiaellátására, amely a 111 plazmarácsok céziumfelületén a negatív ionok hatékony képződésére optimalizált.

Low Energy Beam Transport Line

A 110 ionforrás által 120 keV energiára előgyorsított H-ionok, miközben a 205 kisenergiájú nyalábátviteli vonalon haladnak, mozgási irányukra merőlegesen 440 mm-rel elmozdulnak a perifériás mágneses tér hatására. A 110 ionforrás és két speciális ék alakú eltérítő 130 mágnes mágneses tere révén. A negatív ionsugárnak ez az elmozdulása a 205 kisenergiájú nyalábszállító vezetékben (ahogyan a 11. ábrán látható) azért van kialakítva, hogy elválassza a sugárzónák területeit. a 110 ionforrás és a 150 nagy energiájú gyorsító. Ezt az előfeszítést arra használják, hogy megakadályozzák a gyors atomok behatolását a 150 gyorsítócsőben lévő maradék hidrogénen lévő H-nyaláb lecsupaszításából eredően, hogy csökkentsék a cézium és a hidrogén áramlását a 110 ionforrásból a 150 gyorsítócsőbe, valamint késleltesse a másodlagos ionok áramlását a 150 gyorsítócsőből a 110 ionforrás felé. A 11. ábra a H - ionok számított trajektóriáit mutatja az alacsony energiájú nyalábtranszport vonalban.

Nagy energiájú sugárút

Az alacsony energiájú sugárnyalábból kiinduló kis energiájú nyaláb belép a 12. ábrán látható hagyományos elektrosztatikus többnyílású 150 gyorsítóba.

Egy negatív ionnyaláb 9 A-es gyorsulásának a tértöltéshányad figyelembevételével számított eredményeit a 13. ábra mutatja. Az ionok 120 keV energiáról 1 MeV-ra gyorsulnak fel. A 150-es csőnél a gyorsítópotenciál 880 kV, az elektródák közötti potenciállépés pedig 110 kV.

A számítások azt mutatják, hogy az elektródákon lévő optimalizált 150 gyorsítócsőben a térerősség nem haladja meg az 50 kV/cm-t azokon a területeken, ahol elektronkisülés léphet fel.

A felgyorsítást követően a sugár áthalad az ipari hagyományos négypólusú 231, 232 és 233 lencsék 230 hármasán (14. ábra), amelyek a 150 gyorsítócső kilépésénél a sugár kisebb defókuszálásának kompenzálására szolgálnak, és előnyös sugárméretet állítanak elő a 150 gyorsítócső kimeneténél. a kilépési port. A 230 hármas a 265 nagyenergiájú nyalábszállító vezeték 255 vákuumtartályába van beépítve. A 231, 232 és 233 négypólusú lencsék mindegyike hagyományos négypólusú elektromágneseket tartalmaz, amelyek az összes jelenlegi hagyományos részecskegyorsítóban biztosított hagyományos mágneses fókuszmezőket generálják.

A 150 gyorsítócsőben, a 230 négypólusú lencsékben és a 265 nagyenergiájú nyalábszállító vezetékben 12 eV keresztirányú hőmérsékletű 9 A negatív ionsugár számított pályáit a 1. ábra mutatja. A számítás megfelel a fókuszponton túli sugárnak.

A semleges részecskékből álló, 6 A-es egyenáramú sugár számított átmérője a semlegesítő után 12,5 m távolságra a radiális profil félmagasságánál 140 mm, és a sugáráram 95%-a egy körben van átmérője 180 mm.

Semlegesítés

A nyalábrendszerhez kiválasztott 170 fotoelimináló semlegesítő az ionsugár több mint 95%-os eltávolítását éri el. A Neutralizer 170 tartalmaz egy xenon lámpasort és egy hengeres fénycsapdát, erősen visszaverő falakkal a szükséges fotonsűrűség biztosítása érdekében. A 0,99-nél nagyobb reflexiós hűtésű tükröket körülbelül 70 kW/cm 2 fali teljesítmény biztosítására használják. Alternatív megoldásként plazma semlegesítő is használható hagyományos technológia alkalmazásával, de a hatékonyság enyhe csökkenése árán. A plazmaelem ~85%-os semlegesítési hatásfoka azonban teljesen elegendő, ha az energia-visszanyerő rendszer hatékonysága >95%, ahogy azt előre jeleztük.

A plazma semlegesítőben lévő plazmát egy hengeres 175 kamrában tartják, amelynek falain többpólusú mágneses tér található, amelyet 172 állandó mágnesek alkotnak. A tartószerkezet általános nézete a 16. ábrán látható. A 170 konverter 171 hűtővíz-gyűjtőket, 172 állandó mágneseket, 173 katódszerelvényeket és 174 LaB6 katódokat tartalmaz.

A 175 hengeres kamra hossza 1,5-2 m, és a végein lyukak vannak a gerenda áthaladásához. A plazmát a 175 zárkamra közepére szerelt több 173 katódszerelvény felhasználásával alakítják ki. A munkagázt a 170 eszköz közepéhez közel vezetik be. Az ilyen 170 plazmasemlegesítő prototípusával végzett kísérletek során azt megjegyezte, hogy az elektronok többpólusú mágneses terek 172 általi bezárása a falakon meglehetősen jó és lényegesen jobb plazmaion-visszatartást biztosít. Az ionok és elektronok veszteségének kiegyenlítése érdekében jelentős negatív potenciál alakul ki a plazmában, így az ionokat hatékonyan behatárolja az elektromos tér.

A kellően hosszú plazmazárás viszonylag alacsony kisülési teljesítményt eredményez, amely ahhoz szükséges, hogy a 170 semlegesítőben körülbelül 10 13 cm -3 plazmasűrűséget tartsanak fenn.

Energetikai hasznosítás

Objektív okai vannak annak, hogy a mi körülményeink között magas energiahatékonyságot érjünk el. Először is ezek a következők: viszonylag kis ionsugáráram és alacsony energiájú szórás. A vizsgált sémában plazma vagy gőzfém céltárgyak alkalmazásakor arra számíthatunk, hogy a maradék ionáram ~3 A legyen a semlegesítő után. Az eltérített pozitív vagy negatív ionok áramát a 180 terelőmágnesen keresztül két energiavisszanyerőbe kell eltéríteni, egy-egy pozitív és negatív ionhoz. Ezen jellemzően 1 MeV és 3A energiájú maradó elterelt ionnyalábok lassulásának numerikus szimulációját végeztük el tértöltéskompenzáció nélküli rekuperátorok direkt átalakítóiban. A közvetlen konverter a maradék ionnyalábban lévő energia jelentős részét közvetlenül elektromos árammá alakítja át, a fennmaradó energiát pedig kiváló minőségű hőként szolgáltatja a termikus körfolyamatba. A direkt konverterek megfelelnek az elektrosztatikus többnyílású moderátor kialakításának, melynek eredményeként a töltött elektródák egymást követő szakaszai hosszanti letörési mezőket alkotnak és elnyelik az ionok kinetikus energiáját.

A 17. ábra a konverterben az ionnyaláb késleltetésére vonatkozó kétdimenziós számítások eredményeit mutatja. A bemutatott számításokból az következik, hogy egy 1 MeV energiájú ionnyaláb lelassítása 30 keV energiára teljesen kivitelezhető, így 96-97%-os visszanyerési együtthatót kaphatunk.

Áttekintjük a nagy teljesítményű, negatív ionokon alapuló semleges részecskesugaras befecskendezők fejlesztésére irányuló korábbi erőfeszítéseket, hogy feltárjuk azokat a kritikus kihívásokat, amelyek eddig megakadályozták a stabil, állandósult állapotú, ~1 MeV-os és több MW teljesítményű injektorok elérését. A legfontosabbak közül a következőket emeljük ki:

A céziumréteg és a veszteség és az újralerakódás szabályozása (hőmérsékletszabályozás stb.)

A negatív ionok felületképződésének optimalizálása húzáshoz

Együtt áramló elektronok szétválasztása

Az ionáram-profil inhomogenitása a plazmarácsban a belső mágneses terek miatt

Alacsony ionáram-sűrűség

A gyorsítók egyre összetettebbek, és sok új technológia még mindig fejlesztés alatt áll (alacsony feszültségtartó képességek, nagy szigetelők stb.)

A pozitív ionok fordított áramlása

Speciális semlegesítő technológiák (plazma, fotonok), amelyeket nem mutattak be megfelelő körülmények között

Az energiaátalakítás nem kellően fejlett

A sugár blokkolása az útvonalon

Az ebben a dokumentumban szereplő problémák innovatív megoldásai csoportosíthatók aszerint, hogy milyen rendszerhez kapcsolódnak, nevezetesen negatív ionforrás, húzás/gyorsítás, semlegesítő, energiaátalakítók stb.

1,0 110 negatív ionforrás:

1.1. A 115 plazmadoboz és a 113 plazmaképzők belső falait megemelt hőmérsékleten (150-200 °C) tartják, hogy megakadályozzák a cézium felhalmozódását a felületükön.

Láz:

Megakadályozza a cézium ellenőrizetlen felszabadulását a deszorpció/porlasztás miatt, és csökkenti annak behatolását az ionoptikai rendszerbe (111 rács),

Csökkenti a hidrogénatomok abszorpcióját és rekombinációját a falak céziumrétegében,

Csökkenti a céziumfogyasztást és a mérgezést.

Ennek eléréséhez magas hőmérsékletű folyadékot keringetnek az összes komponensen keresztül. A felületek hőmérsékletét tovább stabilizálja az aktív visszacsatolás szabályozás, azaz: a hő eltávolítása vagy hozzáadása a CW és tranziens működés során. Ezzel a megközelítéssel ellentétben az összes többi meglévő és tervezett gerenda befecskendező passzív vízhűtéses rendszert használ, hőkivezetéssel a hűtőcsövek és a forró elektródaházak között.

1.2. A cézium az elosztócsonkon keresztül közvetlenül a 111 plazmarács felületére kerül, nem pedig a plazmába. Céziumellátás az elosztócsonkon keresztül:

Ellenőrzött és elosztott céziumellátást biztosít a sugár teljes aktiválási ideje alatt,

Megakadályozza a céziumhiányt, amely tipikusan a plazma általi blokkolás miatt következik be,

Csökkenti a cézium felszabadulását a plazmából annak felhalmozódása után, és hosszú impulzusok során.

Ezzel szemben a meglévő ionforrások a céziumot közvetlenül a kisülési kamrába juttatják.

2.0 előgyorsító 111 (100 keV):

2.1. Az ionkivonási és előgyorsítási tartományban az együtt extrahált elektronok eltérítésére használt mágneses mezőt külső mágnesek generálják, nem pedig a rácstestbe épített mágnesek, mint a korábbi terveknél:

A rácsok közötti nagyfeszültségű hézagokban lévő mágneses erővonalak a negatív előfeszítésű rácsok irányában teljesen homorúak, azaz. a plazmarács irányában a húzórésben és a húzórács irányában az előgyorsító résben. A mágneses erővonalak konkávsága a negatívan előfeszített rácsok irányában megakadályozza a lokális Penning csapdák előfordulását a nagyfeszültségű résekben és a koextrahált elektronok befogását/sokszorozódását, ami beágyazott mágneses konfigurációkban előfordulhat.

Az ionoptikai rendszer (IOS) elektródái (111 rács) a beépített "alacsony hőmérsékletű" NIB mágnesek nélkül magas hőmérsékletre (150-200 °C) melegíthetők, és lehetővé teszik a hő eltávolítását hosszú impulzusok során a forró (100-100 °C) használatával. 150°C) ) folyadékok.

A beépített mágnesek hiánya szabad teret hagy a rácsok sugárzási nyílásai között, és lehetővé teszi csatornák bevezetését az elektródák hatékonyabb fűtéséhez/hűtéséhez.

Ezzel szemben a korábbi tervek a hálótestbe épített mágneseket használnak. Ez statikus magnetoelektromos csapdákat eredményez a nagyfeszültségű résekben, amelyek befogják és felerősítik az együtt húzott elektronokat. Ez a kivont nyaláb áramának jelentős csökkenéséhez vezethet. Ez megakadályozza a meleg hőmérsékletű működést, valamint a megfelelő fűtési/hűtési teljesítményt, ami kritikus a hosszú impulzusú működéshez.

2.2. Az ionoptikai rendszer (111-es rács) valamennyi elektródájának hőmérsékletét mindig emelt hőmérsékleten (150-200°C) tartják, hogy megakadályozzuk a cézium felhalmozódását a felületükön, és növeljük az extrakciós, ill. gyorsulás előtti hézagok. Ezzel szemben a hagyományos kivitelben az elektródákat vízzel hűtik. Az elektródák hőmérséklete megemelkedett, mivel a hűtőcsövek és az elektródatestek között hőkiütések lépnek fel, és nincs aktív visszacsatolás.

2.3. A 111 rácsok kezdeti felfűtése indításkor és hőelvonás a nyaláb aktiválási fázisában úgy történik, hogy forró, szabályozott hőmérsékletű folyadékot vezetnek át a 111 rácsok belső csatornáin.

2.4. Az előgyorsító résből tovább pumpálják a gázt az oldalsó térben és a rácstartókban lévő nagy lyukakon keresztül, hogy csökkentsék a gáznyomást a nyalábvonal mentén, és késleltessék a negatív ionok eltávolítását, valamint a résekben a másodlagos részecskék képződését/szaporodását. .

2.5. A pozitívan előfeszített 111 rácsok a visszaáramló pozitív ionok taszítására szolgálnak.

3.0 150-es nagyfeszültségű gyorsító (1 MeV):

3.1. A 150 nagyfeszültségű gyorsító nincs közvetlenül az ionforráshoz csatlakoztatva, hanem átmeneti zónával (alacsony energiájú nyalábszállító vonal - LEBT 205) van elválasztva az ionforrástól, 130 eltérítő mágnesekkel, vákuumszivattyúkkal és céziumcsapdákkal. Átmeneti zóna:

Elfogja és eltávolítja a legtöbb együtt áramló részecskét, beleértve az elektronokat, fotonokat és a semleges részecskéket a sugárból,

Kiszivattyúzza a 110 ionforrásból felszabaduló gázt, és megakadályozza, hogy elérje a 150 nagyfeszültségű gyorsítót,

Megakadályozza, hogy a cézium kiszivárogjon a 110 ionforrásból és bejusson a 150 nagyfeszültségű gyorsítóba,

Megakadályozza, hogy a negatív ionok sztrippelése során keletkező elektronok és semleges részecskék bejussanak a 150 nagyfeszültségű gyorsítóba.

A korábbi kivitelekben az ionforrás közvetlenül a nagyfeszültségű gyorsítóhoz csatlakozik. Ez a nagyfeszültségű gyorsítót az ionforrásból ki- és beáramló gáznak, töltött részecskéknek és céziumnak teszi ki. Ez az erős interferencia csökkenti a nagyfeszültségű gyorsító feszültségtartó képességét.

3.2. A LEBT 205-ben lévő 130 eltérítő mágnesek eltérítik és fókuszálják a sugarat a gyorsító tengelye mentén. Eltérítő mágnesek 130:

Kompenzálja a sugár minden elmozdulását és elhajlását a 110 ionforrás mágneses mezőjén keresztül történő szállítás során,

Az előgyorsító és a 111 és 150 nagyfeszültségű gyorsító tengelyei közötti elmozdulás csökkenti az együtt áramló részecskék áramlását a 150 nagyfeszültségű gyorsítóba, és megakadályozza, hogy erősen felgyorsult részecskék (pozitív ionok és semleges részecskék) visszafolyjanak az előgyorsítóba és a 1111-be. az ionforrás 110.

Ezzel szemben a korábbi rendszerekben nincs fizikai szétválasztás a gyorsítási fokozatok között, és ennek eredményeként nem biztosítják a tengelyirányú elmozdulások lehetőségét, amint az ebben a cikkben látható.

3.3. Az alacsony energiájú 205 sugárvonalmágnesek fókuszálják a sugarat az egyapertúrájú 150 gyorsító bemenetére:

A sugárfókuszálás elősegíti a 150 gyorsítóba belépő sugár homogenitását a többrekeszű rácsrendszerekhez képest.

3.4. Egyrekeszű gyorsító alkalmazása:

Leegyszerűsíti a rendszer igazítását és a sugár fókuszálását

Segíti a gáz szivattyúzását és a másodlagos részecskék eltávolítását a nagy energiájú 150 gyorsítóból

Csökkenti a sugárveszteséget a nagy energiájú gyorsító 150 elektródáknál.

3.5. A 230 mágneses lencséket gyorsítás után használjuk a 150 gyorsítóban történő újrafókuszálás kompenzálására, és kvázi párhuzamos nyaláb létrehozására.

A hagyományos kialakításokban magán a gyorsítón kívül nincs más eszköz a sugár fókuszálására és eltérítésére.

4.0. Semlegesítő 170:

4.1. Többpontos plazmazáró rendszeren alapuló plazma semlegesítő, állandó erős tér mágnesekkel a falakon;

Növeli a semlegesítés hatékonyságát,

Minimalizálja a semleges részecskesugár-injektor teljes veszteségét.

4.2. A fotonikus semlegesítő egy fotoncsapda, amely hengeres rezonátoron alapul, falakkal nagy visszaverődéssel és pumpálással, nagy hatékonyságú lézerekkel:

Ezenkívül növeli a semlegesítés hatékonyságát,

Ezenkívül minimalizálja a semleges részecskesugár-injektor teljes veszteségét.

Ezeket a technológiákat soha nem vették figyelembe a kereskedelmi forgalomban lévő semleges részecskesugaras befecskendezőkben.

5.0. Rekuperátorok:

5.1. Maradék ion energia rekuperátor(ok) alkalmazása:

Javítja az injektor általános hatékonyságát.

Ezzel szemben a hagyományos tervekben egyáltalán nem szerepel a helyreállítás.

Bibliográfia

L. W. Alvarez, Rev. Sci. Instrum. 22, 705 (1951)].

R. Hemsworth és munkatársai, Rev. Sc. Instrum., 67. kötet, 1120. (1996).

Capitelli M. és Gorse C., IEEE Trans on Plasma Sci, 33, 6. szám, 1832-1844 (2005).

Hemsworth R. S., Inoue T., IEEE Trans on Plasma Sci, 33, 6. szám, 1799-1813 (2005).

B. Rasser, J. van Wunnik és J. Los, Surf. Sci. 118 (1982), 697 (1982).

Y. Okumura, H. Hanada, T. Inoue és mtsai. AIP Conf. Proceedings #210, New York, 169-183 (1990).

O. Kaneko, Y. Takeiri, K. Tsumori, Y. Oka és M. Osakabe et al., "Engineering prospects of negatív-ion-based semleges beam injektáló rendszer nagy teljesítményű működésből a nagy spirális eszközhöz", Nucl. Fus., 43. kötet, 692-699., 2003.

Bár a találmány különböző módosításokra és alternatív formákra érzékeny, ezekre a rajzokon konkrét példákat mutatunk be, amelyeket itt részletesen ismertetünk. Minden hivatkozás kifejezetten szerepel ebben a dokumentumban, teljes terjedelmében. Mindazonáltal meg kell érteni, hogy a találmány nem korlátozódik a feltárt konkrét formákra vagy eljárásokra, hanem a találmány célja az összes módosítás, ekvivalens és alternatíva lefedése, amely a csatolt igénypontok szellemi és oltalmi körébe tartozik.

1. Negatív ionokon alapuló semleges részecskesugár-injektor, amely a következőket tartalmazza:

egy gyorsító, amely egy előgyorsítót és egy nagy energiájú gyorsítót tartalmaz, ahol az előgyorsító egy többnyílású rács elektrosztatikus előgyorsító az ionforrásban, és a nagy energiájú gyorsító térben el van választva az ionforrástól, és

semlegesítő, ahol az ionforrás, a gyorsító és a semlegesítő úgy van beállítva, hogy 5 MW teljesítményű semleges részecskék nyalábját képezze.

2. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az ionforrás, a gyorsító és a semlegesítő úgy van kialakítva, hogy 0,50-1,0 MeV tartományba eső energiájú semleges részecskék nyalábját képezze.

3. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az ionforrás úgy van kialakítva, hogy 9 A-en negatív részecskék nyalábját képezze.

4. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az ionforrásból származó ionokat egy előgyorsítóval 120 kV-ra előgyorsítják, mielőtt a nagyenergiájú gyorsítóba injektálják.

5. Az 1. igénypont szerinti befecskendező szelep, azzal jellemezve, hogy az előgyorsító és a nagyenergiájú gyorsító között elhelyezett terelőmágnespárt is tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az eltérítő mágnespár lehetővé teszi, hogy az előgyorsítóból kiinduló nyaláb elmozduljon a tengelyről, mielőtt belépne. a nagy energiájú gyorsító.

6. Az 5. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az ionforrás plazmadobozt és plazmaképzőket tartalmaz.

7. A 6. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a plazmadoboz és a plazmaképzők belső falait 150-200 °C-os emelt hőmérsékleten tartjuk, hogy megakadályozzuk a cézium felhalmozódását a felületükön.

8. A 7. igénypont szerinti befecskendező szelep, azzal jellemezve, hogy a plazmadoboznak és a formázóknak elosztói és folyadékjáratai vannak a magas hőmérsékletű folyadék keringetésére.

9. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy elosztócsövet a céziumnak a gyorsító plazmarácsaiba való közvetlen ellátására.

10. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az előgyorsító külső mágneseket tartalmaz az ionkivonási és előgyorsítási tartományban a koextrahált elektronok eltérítésére.

11. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá egy szivattyúrendszert a gáz előgyorsítási résből való szivattyúzására.

12. A 9. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a plazmarácsok pozitívan vannak előfeszítve, hogy taszítsák a visszaáramló pozitív ionokat.

13. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a nagyenergiájú gyorsító az ionforrástól egy átmeneti zónával van elválasztva, amely kis energiájú nyalábszállító vezetéket tartalmaz.

14. A 13. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az átmeneti zóna eltérítő mágneseket, vákuumszivattyúkat és céziumcsapdákat tartalmaz.

15. A 14. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy az eltérítő mágnesek a sugarat a nagy energiájú gyorsító tengelye mentén eltérítik és fókuszálják.

16. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a gyorsító után mágneses lencséket tartalmaz a gyorsítóban történő újrafókuszálás kompenzálására és párhuzamos nyaláb kialakítására.

17. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a közömbösítő tartalmaz egy plazma semlegesítőt, amely többbordás plazmaelzáró rendszeren alapul, és a falakon állandó erős tér mágnesek vannak.

18. A 4. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a közömbösítő nagy hatásfokú lézerrel kiszivattyúzott, hengeres rezonátoron alapuló fotonikus semlegesítőt tartalmaz.

19. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy a közömbösítő egy hengeres rezonátoron alapuló fotonikus semlegesítőt tartalmaz, amelynek falai nagy visszaverődéssel rendelkeznek, és nagy hatásfokú lézereket használnak.

20. Az 1. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy tartalmaz még egy maradék ionenergia rekuperátort.

21. A 4. igénypont szerinti injektor, azzal jellemezve, hogy tartalmaz még egy maradék ionenergia rekuperátort.

22. Negatív ionokon alapuló semleges részecskesugár-injektor, amely a következőket tartalmazza:

egy ionforrás, amely negatív ionsugarat generál,

gyorsító, amely egy előgyorsítót és egy nagy energiájú gyorsítót tartalmaz, ahol az előgyorsító az energiaforrásban van elhelyezve, és a nagy energiájú gyorsító térben el van választva az ionforrástól, és

az ionforráshoz társított semlegesítő.

23. Negatív ionokon alapuló semleges részecskesugár-injektor, amely a következőket tartalmazza:

egy ionforrás, amely negatív ionok nyalábját képezi, és tartalmaz egy plazmadobozt és plazmaképzőket, miközben a plazmadoboz és a plazmaképzők belső falait 150-200 °C-os megemelt hőmérsékleten tartják, hogy megakadályozzák a cézium felhalmozódását felületük,

az ionforráshoz működőképesen kapcsolt gyorsító, és

az ionforráshoz működőképesen csatlakoztatott semlegesítő.

Hasonló szabadalmak:

A találmány a kvantumelektronika területére vonatkozik, és rubídium- vagy céziumatomok nyalábjain alkalmazható atomnyaláb-frekvencia-standardokban. A Zeeman atomnyaláb moderátor tartalmaz egy atomsugárforrást, egy mágneses szolenoidot, amelyet úgy terveztek, hogy egy nem egyenletes mágneses mezőt hozzon létre, amely a rajta áthaladó atomnyalábra hat, valamint egy optikailag csatolt optikai sugárzás ellenterjedő forrását és egy akuszto-optikai modulátort. a rajta áthaladó atomsugárra ható közvetlen és eltolt nyalábok kialakítására tervezték.szolenoid atomsugár. // 2515523

A találmány nukleáris technológiákra vonatkozik, különösen alacsony energiájú monoenergetikus neutronok előállítására. Az igényelt módszer szerint egy neutrongeneráló célpontot 1,920 MeV-ot meghaladó energiájú protonsugárral sugároznak be, miközben a protonsugár terjedési irányával ellentétes irányban terjedő neutronokból monoenergetikus neutronnyalábot képeznek.

A találmány tárgya eszköz ömlesztett anyag szilárd golyók, különösen fagyasztott aromás szénhidrogének golyói formájában történő adagolására, és munkaanyag (golyók) hideg héliumgázzal történő pneumatikus pályába történő bejuttatására szolgál, hogy azokat később hidegbe szállítsák. intenzív forrás gyors neutron moderátor kamrája (atomreaktor vagy neutrontermelő gyorsító célpont).

A találmányok csoportja orvosi berendezésekre vonatkozik, nevezetesen a röntgen fáziskontraszt képalkotó készülékekre. A rendszer egy röntgenforrást, egy érzékelő áramkört és egy rácsáramkört tartalmaz. Az érzékelő áramkör legalább nyolc lineárisan párhuzamos blokkot tartalmaz, amelyek az első irányban helyezkednek el, és merőleges irányban lineárisan terjednek. A röntgenforrás, az érzékelő áramkör és a rácsáramkör úgy van beállítva, hogy a tárgyhoz képest a pásztázási irányban mozogjon úgy, hogy a pásztázási irány párhuzamos az első iránnyal. A rácsáramkör a forrás és a detektor közé beépített fázisrácsszerkezetet, valamint a fázisrácsszerkezet és az érzékelő áramkör közé beépített analizátorrácsszerkezetet tartalmaz. A fázisrács és az analizátorrács számos megfelelő lineáris rácsot tartalmaz. A fázisrácsok és az analizátorrácsok első részein első irányú rések, a fázisrácsok és az analizátorrácsok második részein az elsőtől eltérő második irányú rések vannak. Ebben az esetben legalább négy szomszédos lineáris detektorblokk sora csatlakozik az első fázisrácsokhoz és elemzőrácsokhoz, és legalább négy szomszédos lineáris detektorblokk sora csatlakozik a második fázisrácsokhoz és analizátorrácsokhoz, és mozgást végez. , a rácsok rögzítve maradnak egymáshoz és az érzékelő áramkörökhöz képest. A módszert rendszeren keresztül hajtják végre. A számítógéppel olvasható adathordozó a rendszer módszer szerinti vezérlésére vonatkozó utasításokat tárol. A találmányok alkalmazása lehetővé teszi az objektumok röntgen-fáziskontrasztos megjelenítéséhez szükséges technikai eszközök arzenáljának bővítését. 3 n. és 9 fizetés f-ly, 13 ill.

A találmány polarizáló opcióval rendelkező nyalábformázóra vonatkozik neutronnyaláb kisszögű szórásának beépítésére. Az igényelt telepítés a polarizátor kompakt kialakítását teszi lehetővé, mivel a neutronokat gyengén elnyelő anyagból készült lemezek törött aszimmetrikus csatornák formájában készülnek, amelyek „N” csatorna köteget alkotnak. A műszaki eredmény a berendezés tömörségének biztosítása, működésének egyszerűsítése mind a nem-mágneses, mind a mágneses minták vizsgálatánál, a fő spin komponens nagysugár-polarizációjával és nagy neutronátbocsátási együtthatójával, lefedve a λ=4,5÷20 hullámhossz-tartományt. Å. 15 ill.

A találmány tárgya semleges részecskékből álló nyaláb kialakítása, amelyet a termonukleáris fúzió és az anyagfeldolgozás területén végzett kutatások során használnak. Negatív ionos semleges részecskenyaláb injektor, amely egy ionforrást, egy gyorsítót és egy semlegesítőt tartalmaz körülbelül 5 MW-os, körülbelül 0,50-1,0 MeV energiájú semleges részecskenyaláb előállítására. Az ionforrás által generált ionokat a nagyenergiájú gyorsítóba való befecskendezés előtt előgyorsítják egy többnyílású rácsos elektrosztatikus előgyorsító segítségével, amellyel ionsugarat vonnak ki a plazmából, és a szükséges sugár töredékére gyorsítják. energia. Az ionforrásból származó nyaláb egy pár terelőmágnesen halad át, amelyek lehetővé teszik a nyaláb tengelyirányú elmozdulását, mielőtt belépne a nagy energiájú gyorsítóba. A teljes energiára való gyorsítás után a sugár belép a semlegesítőbe, amelyben részben semleges részecskék nyalábává alakul. A fennmaradó típusú ionokat mágnes választja el, és elektrosztatikus energiaátalakítókhoz küldi. A semleges részecskék nyalábja áthalad egy elzárószelepen, és belép a plazmakamrába. A technikai eredmény a semleges részecskékből álló nyaláb kialakításának termelékenységének növekedése. 3 n. és 20 fizetés akták, 18 ill., 1 tábla.

Hasis függőség

A kábító hatás lenyeléskor és kannabiszszíváskor is fellép. A kábítószernek több neve is van - hasis, marihuána, sas, bang, haras - fű.

A kannabisz használatakor figyelemzavarok, „hülyeség, őszinte viselkedés nem megfelelő, fékezhetetlen nevetéssel, beszédesség és mozgásvágy (tánc, ugrás) figyelhető meg. Zaj és fülcsengés hallható, és megnő az étvágy. Az arcon észlelt szomatikus megnyilvánulásokból agresszív cselekvésre hajlamosak: márványosodás, halvány nasolabialis háromszög, befecskendezett kötőhártya. Megnövekedett pulzusszám (100 ütés/perc vagy több) és szájszárazság figyelhető meg. A pupillák kitágulnak, fényreakciójuk gyengül.

Nagy dózisú kokain kábítószer alkalmazásakor izgatottság, vizuális és néha hallási hallucinációk lépnek fel. Ez az állapot a skizofrénia akut rohamához hasonlíthat.

A marihuána szívásánál a mérgezés 2-4 óráig tart, hasis szájon át történő bevétele esetén 5-12 óráig tart. A fizikai függőség jelei ingerlékenység és alvászavarok, izzadás és hányinger formájában fejeződnek ki.

A drogtól való mentális függőség meglehetősen erős.

A kannabiszkészítmények krónikus használata során a személyiség depressziója a környezet iránti érdeklődés, a kezdeményezőkészség és a passzivitás csökkenésével jár. Az intellektuális képességek csökkennek, a gyakori antiszociális viselkedéssel durva viselkedési zavarok lépnek fel. Ittas állapotban elkövetett bűncselekmények nagy gyakorisága. A hasis-függőség a kábítószer-függőség „bejárati kapuja”. A kannabiszt használó emberek gyorsan átváltanak más rendkívül veszélyes drogokra.

Rés

A kokainnak van egy származéka is - crack, ami sokkal erősebb hatású, mint a kokain. A kokain speciális feldolgozása után a virágszirmokhoz nagyon hasonló lemezeket kapnak. Általában összetörik és füstölgetik. Füstölve a crack nagyon gyorsan behatol a szervezetbe a tüdő érrendszerén keresztül. A tüdő keringési rendszerébe kerülve a crack többször gyorsabban behatol az emberi agyba, mint az orron keresztül belélegzett kokainpor. Az érzések tartománya és a mérgezés összetettsége még gyorsabban jelentkezik, mint intravénás beadás esetén.

Bármilyen droghasználat helyrehozhatatlan károkat okoz az emberi szervezetben. Elpusztítják az emberi idegrendszert, és olyan tüneteket okoznak, mint a süketség, delírium és emésztőrendszeri rendellenességek. Ráadásul a drogfüggők általában impotensekké válnak.

Nasvay

A Nasvay (nasybay, us, nat, nose, ice, natsik) egyfajta nem dohányzó dohánytermék, amely Közép-Ázsiában hagyományos.

A nasvay fő összetevői a dohány és a lúg (oltott mész). A kompozíció tartalmazhat még: oltott mész (mész helyett csirkeürülék vagy tevetrágya is használható), különféle növények összetevői, olaj. Az íz javítása érdekében a nasvayhoz néha fűszereket adnak. Hivatalosan a „nasvay” ragasztóval, mésszel, vízzel vagy növényi olajjal összekevert, golyókká sodort dohánypor. Közép-Ázsiában, ahol a nasvay nagyon népszerű, az elkészítésének receptjei eltérőek, és gyakran egyáltalán nincs dohánypor a keverékben. Cseréljük aktívabb komponensekkel.

A Nasvay-t a szájba helyezzük, és megpróbáljuk megakadályozni, hogy az ajkakra kerüljön, amelyeket ebben az esetben hólyagok borítanak. A nyál vagy a bájitalszemek lenyelése hányingert, hányást és hasmenést okozhat, ami szintén nagyon kellemetlen. És az ebből eredő öröm - enyhe szédülés, bizsergés a karokban és lábakban, homályos látás - legfeljebb 5 percig tart. A tinédzserek fő oka a nasvay bevételének az, hogy nem akarnak dohányozni utána.

Nasvay, hatás: enyhe szédülés, bizsergés a karokban és lábakban, homályos látás.

Nasvay, mellékhatások.

A nasvay fogyasztása függőséget és további fizikai rendellenességeket okozhat a test működésében, és sajátos érzéseket okozhat, mint például: autonóm zavarok, izzadás, ortosztatikus összeomlás (olyan állapot, amikor a testhelyzet hirtelen megváltozása szédülést, sötét látást okoz ), ájulás, fokozott kockázatú ritka onkológiai betegségek, fogászati ​​betegségek, szájnyálkahártya betegségek, nyelőcső nyálkahártya betegségei.

Nasvay, rövid távú hatás

A szájnyálkahártya erős helyi égetése, elnehezülés a fejben, később a test minden részén, apátia, hirtelen nyálfolyás, szédülés, izomlazulás. Egyesek azt javasolták, hogy a nasvay hatásai kevésbé súlyosak azoknál, akiknek a kórtörténetében dohányoznak, de ez nem így van. A Nasvay nem helyettesíti a dohányzó cigarettát. Azok, akik hosszú ideig használják a nasvay-t, nem veszik észre az olyan megnyilvánulásokat, mint ennek a furcsa főzetnek az égő, kellemetlen szaga és íze. De valószínűleg ekkor válik mindenki számára nyilvánvalóvá a szag körülötted.

A fogyasztók arra is figyelmeztetik a kezdőket, hogy ne kombinálják a nasvayt alkohollal a hatások kiszámíthatatlansága miatt. A nasvay használatakor nagyon könnyű olyan adagot kapni, amelytől hirtelen kényelmetlenül érezheti magát, és akár eszméletét is elveszítheti, mivel nagyon nehéz kiszámítani az adagot.

Nasvay a fogyasztás hosszú távú következményei

1. Az üzbég onkológusok szerint a nyelv, az ajak és a szájüreg egyéb szervei, valamint a gége rákos megbetegedésének 80% -a a nasvay-t fogyasztó emberekhez kapcsolódott. A Nasvay 100%-os esélyt jelent a rákos megbetegedésre.

3. A kertészek tudják, mi történik a növénnyel, ha hígítatlan csirketrágyával öntözzük: „megég”. Az orvosok megerősítik, hogy ugyanez történik a nasvay-t fogyasztó személy testében is, elsősorban a szájnyálkahártya és a gyomor-bél traktus érintett. A nasvay hosszú távú alkalmazása gyomorfekélyhez vezethet.

4. Mivel a nasvay fő hatóanyaga a dohány, ugyanaz a nikotinfüggőség alakul ki. Ez a dohányzási forma károsabb, mint a cigaretta, mert... egy személy nagy adag nikotint kap, különösen a mész szájnyálkahártyára gyakorolt ​​hatása miatt. Nasvay súlyos kábítószer-függőséget okoz.

5. A narkológusok úgy vélik, hogy a nasvay egyes adagjaihoz a dohányon kívül más kábítószer is hozzáadható. Így nemcsak nikotinfüggőség alakul ki, hanem más vegyi anyagoktól való függőség is.

6.A Nasvay pszichotróp anyagok közé sorolható. A tinédzserek használata befolyásolja szellemi fejlődésüket - romlik az észlelés és romlik a memória, a gyerekek kiegyensúlyozatlanok lesznek. A fogyasztók memóriaproblémákról és állandó zavarodottságról számolnak be. A használat következménye a tinédzser személyiségének megváltozása, pszichéjének megsértése, végső soron személyiségromlás.

7. Gyermekeknél a nasvay használata nagyon gyorsan szokássá válik és normává válik. A tinédzser hamarosan erősebb érzésekre vágyik. És ha egy tinédzser olyan könnyen vásárol magának nasvayt, mint a rágógumit, akkor fennáll annak a lehetősége, hogy a közeljövőben kemény drogokat próbál ki.

8. A fogyasztók fogszuvasodásról számolnak be.

9. A nasvay fogyasztásával a spermiumtermelés leáll, a szaporodási funkció megzavarodik, helyreállítására gyakorlatilag nincs esély - Tudományos Akadémia Orvosi Probléma Intézet. A nasvay által okozott kár nem függ a használat időtartamától. A Nasvay azonnal lecsaphat, ez a test egyéni jellemzőitől függ.

Fűszer

A Spice („spice”, K2, angolul „seasoning”, „spice”) a szintetikus dohányzási keverékek egyik márkája, amelyet gyógynövény formájában és vegyszerrel értékesítenek. A marihuánához hasonló pszichoaktív hatásai vannak. Az európai országokban 2006 óta (egyes források szerint - 2004 óta) árulják a fűszerkeverékeket a tömjén leple alatt, elsősorban webáruházakon keresztül. 2008-ban megállapították, hogy a keverékek aktív komponensei nem növényi eredetű anyagok, hanem a tetrahidrokannabinol szintetikus analógjai

A fűszerezés következményei:

1. Akut mentális zavarok - hallucinációk, pánikrohamok, irritáció, harag, örök depresszió;
2. Az állapot napról napra romlik – a fűszer okozza az agy fő károsodását;
3. A motoros készségek és a vesztibuláris rendszer súlyos rendellenességei, amelyek az arcon lévő grimaszokban, táncos járásban és a beszéd torzulásában fejeződnek ki, mintha az arccsont görcsös lenne;
4. Az étvágy és az alvás teljes hiánya, a beteg a szeme láttára kiszárad.

Az összes fűszerfüggővel előforduló következményekről olvasva sok beteg úgy gondolja, hogy ez velük nem fog megtörténni, vagy megtörténik, de nem azonnal, hanem valamikor a távoli jövőben. Ez a leggyakoribb tévhit. Mindez nem csak nagyon hamar megtörténik, ez már most is megtörténik, az első adagtól kezdve, és minden újabb szívatással zöldséggé válik az ember. Mindenki maga választja meg a maga szigorát.

Fűszer árt. Azt, hogy a fűszer súlyos pszichéskárosodást okoz, már nemcsak narkológusok bizonyították, hanem a fűszerfüggőkről készült, közösségi oldalakon és blogokon terjedő, jekatyerinburgi népszerű videók is. A látvány valóban szörnyű.

A legmagasabb öngyilkossági arányt a fűszerfüggők körében jegyezték fel. Ugyanakkor a tinédzserek nyilvánvalóan nem szándékoztak búcsút venni az élettől egészen addig a pillanatig, amikor elkezdtek dohányozni. Nem ismert, hogy a fűszer hogyan készteti az embert erre a lépésre. Egyes betegek bevallják, hogy a fűszer használata közben úgy érzik, képesek irányítani a világot, és hisznek saját halhatatlanságukban.

A narkológusok megjegyzik az új dohányzási keverékek másik romboló tulajdonságát. A fűszerezéstől való hosszú távú absztinencia, hasonlóan az alkoholizmus kódolásához, súlyos leállással jár, ami akár túladagoláshoz is vezethet.

A túladagolás tünetei a dohányzás után 10-15 perccel jelentkezhetnek, gyakrabban a rossz közérzet hirtelen fellépő hányingerrel, sápadt bőrrel, akut oxigénhiányt érez, ami ájuláshoz vezethet. Ha légzésleállás miatt nem hív sürgősen mentőt, akár halál is lehetséges.

A fűszerfüggőség szakaszai:

Első adag. A kezdeti szakasz, amelyben a gyógyszerrel való ismerkedés megtörténik. Az új kábítószert, a fűszert az érettség és a hidegvér mutatójaként érzékelik. A tinédzserek nem is sejtik, milyen drámai vég vár rájuk.

Kísérleti időszak. Miután többször is élvezte, amit adnak, a függő elkezdi a dohányzási keverékek keverését, ezzel egyidejűleg növelve az adagot.

A füstölés a mindennapok részévé válik. Azonban ebben a szakaszban az ember még nem csodálkozik azon, hogyan lehet leszokni a fűszerezésről, mindaddig, amíg úgy tűnik, hogy ez normális, sőt egészséges.

Döntő pillanat. Hamarosan biztosan eljön az a nap, amikor nem lehet dohánykeveréket kapni. A betegnek szüksége van az elvonási tünetek enyhítésére. Ebben a pillanatban rádöbben, hogy mostantól képtelen úrrá lenni a függőségén, és drogkezelési segítségre van szüksége.

A számonkérés órája. A fűszer használatának első súlyos következményei megjelennek. A fűszerfüszer elsősorban az agyat és az idegrendszert támadja meg. Hónapok alatt egyszerűen kiszárítja az agyat, eltűnik a memória, összezavarodnak a gondolatok, a beteg állandó visszahúzódást tapasztal, és még ha orvost hív is, nem tudja teljesen megállítani a súlyos állapotot. A kábítószer-függőség kezelése a függőség ezen szakaszában csak rehabilitációs központban lehet hatékony.

SIDE QUEST „DANIELLA SHAW”

Hol lehet beszerezni: a küldetést a fitneszközpontban hajtják végre. Menj a medenceterem megjelölt ablakához, és kopogtass be, hogy Danielle Shaw-val beszélhess. Meg fogja kérni, hogy ölje meg a színlelt szakácsot.

Találkozás Danielle Shaw-val a lakónegyed fitneszközpontjában.

Legközelebb akkor kapsz tőle üzenetet, amikor az adattárban tartózkodsz, és letöltöd a számítógépről a Morgan aktiváló kulcsának rajzát.

A küldetés befejezéséhez menjen az irodájába a Talos 1 előcsarnokában, és nézze meg e-mailjét. Egy betűnek kell lennie: „Morgan, olvasd el!”

Fontos levél.

Ebből megtudhatja, hogy Will Mitchell egy csaló – az egyik önkéntes. Kövesd a neuromod osztályt, és menj fel az emeletre. Menj az önkéntes kabinokba, ahol korábban nem volt fény. Használja a közvetlenül az ajtóval szemben, a pult mögött található terminált, és válassza ki a kívánt követési számmal rendelkező önkéntest. A szám látható a Danielle Shaw küldetés leírásában, ha elolvassa a levelet.

Csak miután aktiválta a jeladót, menjen a "Bridge Talos-1" helyre, menjen le a gravitációs lifttel, és menjen be a bal szélen lévő kapszulába. Két lehetőség van - vagy lefegyverzi a gránátot, és a hamis Will Mitchell természetes okokból meghal, vagy hagyja, hogy felrobbanjon.

Vörös kézzel fogták el!

Hol lehet beszerezni: amikor a Talos-1 hajótestén keresztül be kell jutnia a raktérbe, Dr. Igwe felveszi Önnel a kapcsolatot.

Dayo Igwe felveszi Önnel a kapcsolatot a raktér bejárata közelében.

Repüljön a konténerhez, amely nem messze található a raktér bejáratától, és nézze meg a számát - 2312. Repüljön fel a raktérajtóhoz, hogy Sarah Elazar kapcsolatba lépjen vele. Elérhetővé válik a rakománykonténerek vezérlőpultja. Repüljön fel hozzá, írja be a 2312-es számot, majd válassza ki a konténer dokkolását. Ezután nyissa ki. Miután bejutott, egyszerűen beszéljen Igwe-vel, hogy teljesítse a küldetést, és kapjon 2 Neuromodot.

OLDALKÉRDÉS „EZZEL GYŰRŰVEL...”

Hol lehet beszerezni: a raktér alján, ahol a túlélők tábora található, beszéljen Kevin Haggal.

Meg fogja kérni, hogy keresse meg a feleségét, Nicole-t. Menjen a lakónegyedbe, és a terminál segítségével kövesse Nicole tartózkodási helyét. A rendezői lakosztály vendégszobájában lesz. Öld meg a fantomot, és keress jegygyűrűt.

Nicole Hague holttestének átkutatása a Talos 1 előcsarnokában.

Mivel ezt előre megcsináltam, azonnal Kevinnek adtam a gyűrűt és teljesítettem a küldetést.

OLDALKÜLDÉS „VÉDJE A RAKOTERRESZT”

Hol lehet beszerezni: automatikusan, amikor Sarah Elazarral találkozunk a raktérben.

Lehetősége van arra, hogy ne hajtsa végre ezt a feladatot, ha úgy dönt, hogy egyszerűen feltöri a B rakományba vezető ajtót. Ellenkező esetben kapcsolja be a tápfeszültséget a jelzett jelzőnél, keresse meg a tervrajzot a Talos 1-en kívül, és telepítsen összesen 3 működő tornyot az ajtó elé a raktér következő részébe. Kevin Hague és Darcy Maddox mindig a megfelelő ajtóban állnak.

Az első torony már itt van – csak javítsa meg. A közelben keresse meg a terminált - Magill holttestén található hozzáférési kódot, amelyről a raktér felderítéséről szóló cikkben írtunk. A terminál segítségével nyissa ki a cellákat, és keresse meg az egyikben a második tornyot. A harmadik torony ennek a résznek a főkapuja mögött található. Húzza és javítsa. Egy másik egyébként az egyik konténerben található a raktér légzsilipjei közelében (egy ilyen légzsilipen keresztül jutottál ide). Ha mindhárom torony a kék zónában van, a küldetés befejeződik, és kapsz egy hozzáférési kódot.

SIDE QUEST „PSZICHOGÉN VÍZ”

Hol lehet beszerezni: hallgasd meg Tobias Frost átiratát, amit a szellőzőben, a mellékhelyiség mögött, az életfenntartó rekeszben találsz.

Tobias Frost holtteste.

Kövesse a jelzőt a víztisztító telepre, és azonnal kapcsolja be az áramot a jobb oldalon. Menj fel a bal oldali lépcsőn, és menj át a szobán két terminálon. Kövesse a lépcsőket még feljebb, ugorjon a mennyezet alatti felszerelésre, és használja a másik oldalon lévő kék csövet, hogy közelebb kerüljön a hátsó ajtóhoz. Ugorjon át a törött emelvényre, és lépjen be a kívánt helyiségbe.

Egy platform, amelyre fel lehet ugrani.

Helyezze be a kapszulát a készülékbe. A feladat teljesítve. Miért volt ez az egész? Próbáljon bármilyen szökőkútból vizet inni!

SIDE QUEST „HIÁNYZÓ MÉRNÖK”

Hol lehet beszerezni: miután elolvasta az egyik betűt a biztonsági iroda terminálján az életmentő rekeszben.

Várja meg, amíg az erőműnél találja magát. Menj a szobába a reaktorral. Itt a cselekmény szerint le kell menni a legaljára. De amint egy nagy szobában találja magát, menjen az erkélyen jobbra. Egy rácsba futsz, ami mögött látsz egy lyukat a falon. Menj le egy kicsit lejjebb a meghajtórendszer segítségével, ahol lesz egy kék ajtó, ami nyitható.

Most fel kell mennie ezen a liftaknán. Ideális esetben használhatod a typhonok képességeit, de ha nincsenek ott, akkor a GIPS ágyúval hozz létre egy utat a csúcsra. Egyébként engedélyezheti Jeanne Foret nyomon követését a biztonsági terminálon.

Jeanne Foret holtteste.

Amikor felmész az emeletre, és átmész a szellőzőn, öld meg a fantomot és a mimikát, majd kutasd át Jeanne Foret holttestét. Megtalálja a légszűrő vezérlőterem kulcskártyáját.

Menjen vissza a létfenntartó rekeszbe, és menjen a kívánt helyiségbe. Nyissa ki a kulccsal a feladat elvégzéséhez és a jutalom átvételéhez.

SIDE QUEST „Kijózanító központ”

Hol lehet beszerezni: a küldetést Emily Carter átiratának meghallgatása után hajtják végre a szobában, menekülési kapszulákkal az életfenntartó rekeszben.

Menjen a víztisztító telepre (opcionálisan aktiválhatja a Price Broadway nyomon követését), és kapcsolja be az áramot a távirányítón, közvetlenül a bejárati ajtó előtt, Raya Leiruat holtteste közelében. Mássz fel a bal oldali lépcsőn, és menj be a bal felső sarokban lévő szobába. Itt két terminál van. Az első jelszava a mellette lévő tárolóba rejtett jegyzetben található, a bal oldalon. Lépjen be a terminálba (feltörheti - „Hack-I”), és aktiválja az egyetlen itt elérhető funkciót. Ezt nagyon fontos megtenni!

Ezután menjen le a gravitációs lifttel a hulladékműhelybe, és aktiválja az „Angolnagyűjtést”. Angolna és a Price Broadway holtteste kiesik a készülékből.

Broadway Price holtteste.

A küldetés befejeződött.

SIDE QUEST „GUSTAV LEITNER”

Hol lehet beszerezni: Automatikusan, feltéve, hogy megmentette Dr. Igwet.

Miután Dr. Igwe (ha megmentette) Morgan irodájába ért, menjen a lakóépületbe. Ha ott vagy, az Igwe automatikusan felveszi Önnel a kapcsolatot, és szívességet kér. Így kezdődik a küldetés.

Menjen csak Igwe kabinjába, és közelítse meg a zongorista festményét. A leltáron keresztül (Adatok - hangnaplók) kapcsolja be Leitner zenéjét. A veszteség végén a széf kinyílik. Vegye ki belőle Gustav Leitnert egy csatlakozóval, és vigye el Igvának, aki az irodájában lesz a Talos-1 előcsarnokában. A küldetés befejeződött.

A jobb oldali kép a falon.

Hol lehet beszerezni: feltéve, hogy megmentette Ekaterina Ilyishinát (gyógyszert hoztak). Beszéljen vele, amint eléri Morgan Yu irodáját.

Ha segített Catherine-nek és megmentette az életét azzal, hogy megszerezte a gyógyszert, hamarosan értesíti Önt, hogy megérkezett az irodába. Látogassa meg az irodájában a Talos 1 előcsarnokában, és beszéljen vele többször. A végén mesél majd az apjáról, és segítséget kér. Így kezdődik a feladat.

Kövesse az adattárházat az arborétumon (lift) keresztül, és menjen a második szintre. Lépjen be a terminálszobába, és adja meg a jelszót. Hallgasd meg a felvételt. Két lehetőséged lesz:

– Bejegyzés törlése. Catherine azt fogja hinni, hogy nem találtál semmit.

– Mozgassa a fájlt. A fájl a Morgan irodájában található terminálra kerül.

A szükséges terminál.

A második esetben menjen vissza az irodájába a Talos 1 előcsarnokában. Beszélgess Catherine-nel néhányszor, amíg valami ilyesmit nem mond: „Nem hiszem el, hogy sikerült megtalálnod...”. Csak ezután jelenik meg egy második bejegyzés a terminálon a segédprogramokban. Kapcsold be és hallgasd együtt. Catherine természetesen nem fog örülni. A küldetés befejeződött.

OLDALKÉRDÉS „DAL THE PURSUIT”

Hol lehet beszerezni: automatikusan Dahl megjelenésekor (1-2 perc múlva).

Amikor a cselekmény szerint a Coral csomópontok felfedezése után adatokat próbál letölteni Alex számítógépére, Dahl megjelenik a Talos-1-en. Hogy ne kövessen téged, menj az adattárházba, és menj fel az emeleti terminálhoz Danielle Shaw irodájában. A bal oldali terminálba írja be karkötőjének számát - 0913. Erősítse meg, hogy ki szeretné kapcsolni. A küldetés befejeződött.

SIDE QUEST „HELP LUTHER GLASS”

Hol lehet beszerezni: automatikusan Dahl megjelenése után, amikor meg kell semmisítenie a technikát.

Ugyanakkor Luther Glass felveszi Önnel a kapcsolatot, és segítséget kér – be van zárva az ügyeletre, idegenekkel körülvéve. Menj oda, és öld meg az összes harci robotot. Ha nem érted, Luther Glass már régóta halott, és a hangját az egyik robot utánozta. Csapda volt. Ezért teljesen figyelmen kívül hagyhatja a küldetést.

OLDALKÉRDÉS „LETILTVA DAL” (A VÉGÉHEZ KAPCSOLÓDÓ)

Hol lehet beszerezni: automatikusan néhány perccel Dal megjelenése után (Igwe felveszi Önnel a kapcsolatot).

Amikor ez a feladat megjelenik, majd amikor megjelenik Dahl, egy idő után Dr. Igwe felveszi Önnel a kapcsolatot, és azt mondja, hogy semlegesíteni kell. Menjen a Talos 1 előcsarnokába, és menjen fel Morgan irodájába. Beszélj Igwe-vel. Most fejezd be az alábbi küldetést, de ne öld meg, hanem semlegesítsd Dahlt (a módszer leírása a „Dahl ultimátuma”) küldetésben található.

Amikor ezt megteszi, Dr. Igwe egy idő után felveszi Önnel a kapcsolatot. Menjen a neuromod osztályra, és kövesse a jelzőt a laboratóriumba. Erősítse meg a neuromodok eltávolítását számos egyéb szükséges művelet végrehajtásával.

Ez az opció megnyitja az utat a játék egy másik befejezéséhez.

SIDE QUEST „DAL’S ULTIMATUUM – CSOMAGTÉR”

Hol szerezhető be: automatikusan a Dahl technikus meggyilkolásával kapcsolatos feladat aktiválása után.

Amikor kiszállsz Dahl siklójának átkutatása után, a gazember felveszi veled a kapcsolatot, és ultimátumot ad. Hamarosan elfogy a levegő a raktérben lévő emberekből. Vissza kell küldenie. Kövesse a légzsilipet az erőműhöz, és onnan menjen az életfenntartó rekeszbe. A Dahl semlegesítéséhez a következőképpen járjon el:

– Amikor belépsz a nagy csarnokba, ahol légszűrő helyiségek és hatalmas ventilátorok találhatók, akkor kerüld meg úgy, hogy a bejárati ajtóval szemben lévő falon legyél. Itt van egy nő holtteste és van egy terminál. A terminál használatával kapcsolja ki a ventilátorokat. Menj le hozzájuk, és húzd ki a csövet az egyik ventilátorból. Menj vissza az emeletre.

– Most ne abba a helyiségbe menjen, ahol a távolság található, hanem a szemközti helyiségbe. Az ablak közelében van egy terminál, amelyen keresztül jól látható Dahl. A terminál fertőtlenítő funkcióval rendelkezik. Aktiválja. Az oxigén egy időre eltűnik, és Dahl elveszti az eszméletét. A küldetés Dahl megölése nélkül teljesítve!

Semlegesítjük Dahlt.

Fuss abba a helyiségbe, ahol Dahl van, és helyezd vissza az alkatrészt a műszerfalra. Vagy javítsa meg ezt, vagy készítsen újat a gyártónál – ezen a helyen találhatja meg Max Weigel-Goetz holttestén a tervrajzot. A küldetés befejeződött.

Ha Dahl-lal szeretne bejutni a szobába, többféleképpen cselekedhet. Az első a zár kiválasztása (Hacking-IV), a legnehezebb. A második módszer az, hogy körbejárja a helyiséget, és alatta, ahol a törött híd található, keressen egy védőnyílást a falon. A nyíláshoz azonban két nagy rakományt kell húznia, és egymásra kell helyeznie - „Lift-II”.

Biztonsági nyílás, amely a szobába vezet Dahllal.

A harmadik lehetőség az, hogy betör egy ablakot az ajtó sarkán. De a rés túl kicsi, így az ablakon keresztül nem nélkülözheti a Typhonok képességeit.