Траекторный анализ в коллекторе с многоступенчатой рекуперацией энергии для прототипа гиротрона DEMO. Часть II. Тороидальное магнитное поле

Представлены результаты моделирования коллектора c 4-х ступенчатой рекуперацией остаточной энергии пучка для прототипа гиротрона, разрабатываемого для проекта DEMO. Для пространственной сепарации электронов с разной энергией используется азимутальное магнитное поле, создаваемое тороидальным соленоидом. Повышение эффективности рекуперации и снижение потока электронов, отраженных от коллектора, достигается за счет снижения разброса радиального положения ведущих центров электронных траекторий при оптимальных параметрах тороидального соленоида, а также за счет использования секционированного электронного пучка. Траекторный анализ отработанного потока с распределениями электронов по компонентам скорости и координаты, приближенными к полученным в экспериментах с мощными гиротронами, показал возможность достижения полного КПД гиротрона более 80%, близкого к максимальному КПД при идеальной сепарации фракций электронного пучка с разной энергией.