Пристрій для проведення плазмохімічних реакцій за участю іонів літію

Винахід відноситься до плазмохімії, зокрема до утворення сполук за участю багатозарядних іонів та слабколетких елементів. Відомі пристрої, в яких здійснюються реакції за участю багатозарядних іонів та парів слабколетких елементів, які утворюються в результаті ерозії стінок чи електродів. До таких пристроїв відносяться, зокрема, токамаки і стелларатори, які застосовуються в дослідженнях в області керованого термоядерного синтезу [1]. В них використовується магнітне утримання сильноіонізованої плазми за допомогою зовнішніх магнітних полів та полів електричних струмів, які течуть в плазмі. В пристінній області цих пристроїв, де протікають вказані реакції, плазма сильно турбулентна. Такі пристрої, як токамаки та стелларатори, є надто складними і дорогими для практичного використання в плазмохімії. Із газорозрядних пристроїв з низькотемпературною плазмою найбільш близькими до заявленого є пристрої, що описані в [2], для отримання плазмових потоків слабколетких матеріалів в електричних розрядах в розрядній трубці з накладеним на неї зовнішнім магнітним полем, створеним двома електромагнітними обмотками, які включені таким чином, що в зоні розташування елемента, який розпилюється, виникає магнітне поле, в якому продольні компоненти направлені назустріч одна одній. Недоліком пристроїв, описаних в [2], при застосуванні для плазмохімії є відносно малий час перебування іонів в розрядному об'ємі до моменту їхнього попадання на стінки трубки. Цьому сприяє магнітне поле з такою геометрією, яка описано вище, яке направляє потік плазми на стінку. Завданням, на вирішення якого направлений винахід, є отримати в пристрої для проведення плазмохімічних реакцій, шляхом створення магнітного уловлювача для плазми, яка утворюється в результаті електричного розряду, сполуки літію із слабколеткими елементами. Завдання вирішується тим, що в пристрої для проведення плазмохімічних реакцій за участю іонів літію, включаючому розрядну трубку з електродами на кінцях, поміщену в зовнішнє магнітне поле, створене електромагнітною котушкою, причому електроди та покриття стінок розрядної трубки містять елементи, які вступають в реакції, згідно винаходу, електромагнітна котушка, яка створює зовнішнє магнітне поле, має конфігурацію топологічно еквівалентну тору із змінним кроком намотки в одному напрямку, причому розрядна трубка містить пари літію і має засіб для періодичного зміщення відносно тороїдальної обмотки перпендикулярно її площини. Крім того, розрядна трубка має засіб для імпульсного каталізатора. В запропонованому винаході створюється магнітний уловлювач для плазми, яка утворюється в результаті електричного розряду. Конвективно-турбулентний рух іонів в магнітних уловлювачах, як відомо, визначається дрейфом в схрещених електричному і магнітному полях із швидкістю: E´B v= 2 . B Відсутність залежності цієї швидкості від маси і кратності заряду іона приводить до вирівнювання часу утримання різних іонів та сприяє протіканню реакції між ними. На кресленні (фіг.) показано принцип конструкції пристрою. Пристрій включає в себе розрядну трубку 1 з електродами 2 на кінцях. Розрядна трубка 1 розміщена в зовнішньому магнітному полі, яке утворюється електромагнітною котушкою 3. Розрядна трубка 1 містить пари літію і має засіб для періодичного зміщення відносно тороїдальної обмотки перпендикулярно її площини. Розрядна трубка 1 має засіб для імпульсного підводу каталізатора. Пристрій має високовакуумну систему для отримання в розрядній трубці потрібного вакууму, а також джерело живлення електромагнітної котушки та розрядів. Пристрій працює таким чином. В розрядній трубці 1 створюється вакуум. Навколо розрядної трубки 1 за допомогою електромагнітної котушки 3 створюється електромагнітне поле. В розрядну трубку 1 вводять пари літію, після чого проводять електричний розряд і на внутрішній поверхні розрядної трубки отримують сполуки літію із слабколеткими елементами. Вибором розміщення змінного числа витків в тороїдальній котушці, силами струму в ній та газорозрядній трубці, створюються умови для утримання і турбулізації плазми. Для цієї ж мети використовується пристрій переміщення трубки таким чином, що її вісь періодично переміщується паралельно відносно до себе в площині катушки. Прикладом такого пристрою служить кривошипношатунний механізм. Висока хімічна активність іонів літію разом з дією каталізатора, що періодично вводиться, дозволяє отримувати сполуки літію із слабколеткими елементами. Джерела інформації 1. Роуз Д., Кларк М. Физика плазмы и управляемые термоядерные реакции. - Госатомиздат, 1963. 2. Сысун В.И. Сильноионизованная низкотемпературная плазма в приборах электронной техники: Методы исследования, свойства, применение // Дисс. .... д-ра физ.-мат. наук. - М., 1996.