Магниттік ұстағыш

Магниттік ұстағыш

Магниттік ұстағыш — кеңістіктің белгілі бір көлемінде зарядты бөлшектерді ұзақ уақыт ұстап тұратын магнит өрісінің конфигурациясы. Жердің магнит өрісі табиғи Магниттік ұстағышқа жатады. Ол жоғары энергиялы зарядталған ғарыш бөлшектерін ұстап қалып, Жердің радиация белдеуін құрайды. Лаборатория жағдайда Магниттік ұстағыштардың көмегімен негізінен саны орасан көп оң және теріс зарядталған бөлшектердің қоспасы — плазма зерттеледі. Плазмаға арналған Магниттік ұстағышты жетілдіру ісі басқарылатын термоядролық реакцияны жүзеге асыру мәселесін шешуге көмектеседі. Бөлшек қозғалысын шектеу әдісіне байланысты Магниттік ұстағыш тороидты және айналы (адиабаттық) болып ажыратылады. Тороидты Магниттік ұстағыштың ең қарапайым түріне тороидты тұйық соленоид жатады. Бірақ мұндай Магниттік ұстағышта бөлшектерді ұзақ ұстап тұру қиын. Өйткені бөлшектер айналған сайын өріске көлденең бағытта ауытқи отырып, өрістен біржолата шығып кетеді. Бұл ығысудың шамасын тороидтық дрейф деп атайды. Тороидтық дрейфті болдырмау мақсатында Магниттік ұстағыштағы магнит өрісі біртекті болмайтындай етіп жасалады. Айналы (адиабаттық) Магниттік ұстағыш — зарядталған бөлшектерді көлденең бағытта (өріс бағыты бойынша) ұстауға негізделген. Мұнда магниттік айналар немесе магниттік тығындар пайдаланылады. Бұлардағы магнит өрісінің кернеулігі күш сызықтарының бағыты бойымен артып отырады. Мысал ретінде ток бір бағытта жүретін екі бірдей коаксиалды ораманы (2-сурет) келтіруге болады. Ондағы магнит айна рөлін орамалар ішіндегі магнит өрісінің күшті аймағы атқарады. Егер Магниттік ұстағыш бірдей зарядталған бөлшектермен, мыс., электрондармен толтырылса, онда электр тебу күші артып, Магниттік ұстағыштың оларды ұстап тұру мүмкіндігі төмендейді. Сондықтан Магниттік ұстағышты қарама-қарсы зарядталған бөлшектер қоспасы — плазмамен толтырып, ондағы толық зарядтың шамасын нөлге жуық етіп алуға болады. Мұны плазмалық Магниттік ұстағыш деп атайды, онда бөлшектер тығыздығы өзінің орташа мәнінен ауытқиды. Сөйтіп, сол жерде үлкен электр өрісі пайда болады. Осындай әр түрлі плазмалық орнықсыздықтың әсерінен плазманың Магниттік ұстағыштан шығып кетуі де мүмкін.

Дереккөздер

• Қазақ энциклопедиясы