Длинные соленоиды с бессиловой обмоткой без внешних разгружающих проводников

Рассчитано токораспределение в длинном многовитковом соленоиде, обеспечивающее максимальную прочность магнитной системы при заданном поле вдали от торцов катушки. Принято, что ток, создающий полоидальное поле в рабочей области и тороидальное поле в теле соленоида, распределен в тонком слое так, что в этом слое отсутствуют пондеромоторные силы. Распределение обратного тока, направленного вдоль оси соленоида и проходящего в его теле, выбирается по условию минимума азимутальных механических напряжений при заданном поле на оси. Расчеты показывают, что указанные напряжения оказываются существенно меньшими, чем в обычном соленоиде таких же размеров с оптимизированным распределением азимутального тока по радиусу. Это позволяет существенно увеличить амплитуду индукции при неизменных прочностных характеристиках материала и тем самым улучшить параметры устройств, в которых сильное магнитное поле используется для транспортировки плазмы и электронных пучков, а также для удержания плазмы в открытых системах.