к стенкам.

При наложении поля прямолинейных проводников на "бутылочное поле" получается

весьма замысловатая картина.

Установка была построена советскими физиками — сотрудниками Института атомной

энергии имени И.В.Курчатова, работавшими под руководством М.С.Иоффе.

Прямолинейные проводники были расположены под катушками, создающими магнитное

поле пробок. Индукция продольного магнитного поля в центре камеры составляла 0,8

Тл, в области пробок 1,3 Тл, индукция магнитного поля прямолинейных проводников

вблизи стенок была равной 0,8 Тл, длина рабочего объема 1,5 м, диаметр 40 см.

Первые же эксперименты окрылили физиков. Устойчивость плазмы возросла в 35 раз

по сравнению с устойчивостью, имевшей место на чистых пробкотронах, и плазма

жила в течение нескольких сотых долей секунды.

В 1964 г. вступила в строй установка "Огра-11", в которой также использован

принцип комбинированных магнитных полей.

Усложнение конфигурации магнитного поля — ключ к долгоживущей плазме. Созданы

магнитные системы со встречными полями (установка "Орех"), антипробкотроны и

другие весьма изощренные установки.

Можно попытаться преодолеть "ускользание" частиц из рабочей зоны через

"горлышки" магнитных бутылок типа пробкотрон еще одним остроумным способом:

сделать рабочую зону не цилиндрической, а тороидальной. В этом случае частица,

ускользающая из пробкотрона через горлышко, опять оказывается в рабочей зоне!

Эта идея, оказавшаяся очень жизнеспособной, и была использована во множестве

модификаций. Что будет, например, если создать в тороидальной камере продольное

магнитное поле? Любая заряженная частица, попавшая в камеру, должна была бы

двигаться так, чтобы ее траектория "навивалась" на магнитные силовые линии.

Однако вскоре сами авторы нашли в своей системе серьезный дефект. Оказалось, что

в тороидальной камере, где магнитные силовые линии искривлены, индукция

магнитного поля (густота силовых линий) у внутренней стенки трубы выше, чем у

наружной. Это объясняется упругостью силовых линий, стремлением их как можно

больше сократиться. В результате у внутренней стенки, где путь короче,

скапливается больше силовых линий, чем у наружной.

Эта неоднородность магнитного поля изменяет спиральный характер орбит частиц.

Вблизи внутренней поверхности замкнутой на себя трубы — тора, где поле больше,

частицы должны были бы двигаться по орбите с меньшим радиусом, чем около внешней

поверхности. В результате этого заряженные частицы "дрейфуют" поперек силовых

линий магнитного поля, причем положительно заряженные ядра налетают на "потолок"

трубы, а электроны — на ее "дно". Этот дрейф частиц — вещь довольно неприятная

сама по себе, но косвенный эффект дрейфа просто катастрофичен. Разделение

зарядов по знаку вызывает возникновение в пространстве камеры непредусмотренного

электрического поля, которое совершенно искажает орбиты частиц, бросая их на

стенки камеры.

Как избежать неоднородности магнитного поля? Как сделать так, чтобы силовые

линии в тороидальной камере были равной длины?

Этого можно добиться в том случае, если заставить силовую линию, которая идет

вдоль внутренней поверхности камеры, на каком-то участке поменяться местами с

силовой линией, идущей около внешней поверхности. Тогда длина всех силовых линий

была бы одинаковой, и все силовые линии оказались бы в равных условиях: каждая

силовая линия, сделав виток по поверхности тора, не попадала бы в прежнюю точку,

а образовывала бы поверхность, называемую магнитной поверхностью.

Такого эффекта можно было бы достичь, изгибая силовые линии вокруг оси тора. В

этом случае силовые линии имели бы примерно такую же форму, как отдельные нити

крученой веревки. Во вращательно-преобразованном магнитном поле дрейф частиц

свелся бы к минимуму.

Частицы, быстро движущиеся вдоль силовых линий и таким образом все время

огибающие ось камеры, не могут упасть на нижнюю или верхнюю стенку. Когда

частица, дрейфующая вверх, находится ниже оси, она, естественно, стремится