Игнитор что это такое
Что такое игнитор в блоках розжига?
Ксеноновое освещение – это многокомпонентный комплекс, состоящий из нескольких важных и второстепенных элементов. В ксеноновое оборудование входят блоки розжига, являющиеся основным компонентом, некоторые из которых имеют раздельную конструкцию и состоят из балласта и игнитора. О том, что такое игнитор мы и расскажем вам в данной статье.
Раздельные блоки розжига
Блоки розжига ксенона стали разделять после четвертого поколения на две части - балласт и игнитор. Такая конструкция – это не просто маркетинговых ход производителей блоков для привлечения новых потенциальных клиентов, но инновационное решение для улучшения работы всего ксенонового оборудования.
Разделение блоков розжига на балласт и игнитор обеспечило дополнительные преимущества:
- Исключение помех в электронике.
- Улучшение работы всего оборудования.
- Длительность эксплуатации блоков и ламп.
- Легкий монтаж и простота подключения.
- Балласт и игнитор связаны между собой специальным низковольтным проводом, который при монтаже в оптику необходимо защищать от попадания грязи и влаги.
Что такое игнитор?
Игнитор – это высоковольтная катушка, которая отвечает за подачу напряжения до 25000 В на запуске освещения. Это позволяет моментально активизировать работу электрической дуги внутри ксеноновой лампы, которая образуется между двумя электродами. Таким образом, игнитор обеспечивает розжиг ксеноновой лампы.
Это самая проблемная часть блоков розжига, поскольку находится под постоянным высоким напряжением. Несмотря на то, что блоки розжига зачастую выходят из строя из-за игнитора, без данного элемента обойтись совершенно нельзя. Таким образом, чтобы снизить нагрузку на балласт, то есть на «умную» микросхему, игнитор и вынесли из блока розжига.
Преимущества вынесенного игнитора
Помимо того, что блоки розжига с вынесенным игнитором обеспечивают более стабильную работу всего оборудования, снижение нагрузки на генератор, исключение помех в электронике существует еще одно достаточно важное преимущество вынесенного игнитора – финансовая сторона.
Если у вас перестала гореть лампа и вы определили, что проблема заключается в блоке розжига, вам его обязательно необходимо заменить. В раздельных блоках розжига выходит из строя игнитор, а поэтому вы можете заменить только его, оставляя свой штатный балласт - это обеспечивает экономию средств. На сегодняшнее время разделенные блоки розжига производятся большинством компаний штатных блоков розжига, например AL Bosch, Hella, Osram, Matsushita и так далее.
Как подобрать игнитор для замены?
Игнитор является неотъемлемой составляющей частью блока розжига, начиная с четвертого поколения их производства. При выходе его из строя мы уже определили, что можно произвести замену только данного элемента.
Подобрать игнитор очень просто, ведь он должен полностью соответствовать модели блока розжига, в чем помогают оригинальные ОЕМ коды двух изделий. Если вы не можете самостоятельно найти свой игнитор, то наши онлайн-консультанты помогут вам с выбором такого штатного устройства.
Игнитор
Ксеноновое освещение – это многокомпонентный комплекс, состоящий из нескольких элементов. В ксеноновое оборудование входят блоки розжига, являющиеся основным компонентом, некоторые из которых имеют раздельную конструкцию и состоят из балласта и игнитора. О том, что же такое игнитор далее.
Блоки розжига с Выносным Игнитором
Блоки розжига ксенона стали разделять после четвертого поколения на две части — балласт и игнитор. Такая конструкция – это не просто маркетинговых ход производителей блоков для привлечения новых потенциальных клиентов, но инновационное решение для улучшения работы всего ксенонового оборудования.
Разделение блоков розжига на балласт и игнитор обеспечило дополнительные преимущества:
- Исключение помех в электронике.
- Улучшение работы всего оборудования.
- Длительность эксплуатации блоков и ламп.
- Легкий монтаж и простота подключения.
- Балласт и игнитор связаны между собой специальным низковольтным проводом, который при монтаже в оптику необходимо защищать от попадания грязи и влаги.
Что такое игнитор?
Игнитор – это высоковольтная катушка, которая отвечает за подачу напряжения до 25000 V на запуске освещения. Это позволяет зажечь дугу в Газоразрядной лампе коей и является Ксеноновая , которая образуется между двумя электродами. Таким образом, игнитор обеспечивает розжиг ксеноновой лампы.
Это самая проблемная часть блоков розжига, поскольку находится под постоянным высоким напряжением. Несмотря на то, что блоки розжига зачастую выходят из строя из-за игнитора, без данного элемента обойтись совершенно нельзя. Таким образом, чтобы снизить нагрузку на балласт, то есть на «умную» микросхему, игнитор и вынесли из блока розжига.
Финансовые Преимущества вынесенного игнитора
Помимо того, что блоки розжига с вынесенным игнитором обеспечивают более стабильную работу всего оборудования, снижение нагрузки на генератор, исключение помех в электронике существует еще одно достаточно важное преимущество вынесенного игнитора – финансовая сторона.
Если у вас перестала гореть лампа и вы определили, что проблема заключается в блоке розжига, вам его обязательно необходимо заменить. В раздельных блоках розжига выходит из строя игнитор, а поэтому вы можете заменить только его, оставляя свой штатный балласт — это обеспечивает экономию средств. На сегодняшнее время разделенные блоки розжига производятся большинством компаний штатных блоков розжига, например AL Bosch, Hella, Osram, Matsushita и так далее.
Как подобрать игнитор для замены?
Подобрать игнитор очень просто, ведь он должен полностью соответствовать модели блока розжига. Если вы не можете самостоятельно найти свой игнитор, то наши онлайн-консультанты помогут вам с выбором.
Нас выбирают потому что !!!
- Вы 100% Уедете с работающим светом
- Предоставляем Гарантию до 3х лет
- Большой выбор, Различные производители и модели
- Оперативно меняем при наступлении гарантийного случая
- Работаем Ежедневно ( и Даже в Сб /Вс ) Удобно приехать на выходных;)
Выездное обслуживание:
Для диагностики и ремонта Ксенонового оборудования порой требуются считанные (5-15 ) минут. Для этого совсем не обязательно в случае отсутствия свободного времени ехать в сервис.
Наша Компания заботясь о вашем времени и комфорте, предлагает воспользоваться услугой выездного обслуживания.
Доставка:
- Курьерская по Хабаровску — 200 руб
- Доставка по России : ТК «ЕНЕРГИЯ» /ТК «ПЭК» / Почта России EMS /
#6_Игнитор (Коммутатор) — Toyota Mark II, 3.0 л., 1990 года на DRIVE2
На моей косе оказалась часть проводов откушена… Видимо при деинсталляции…
поспрашивал по инету, подсказали люди добрые, что провода идут на игнитор — он же коммутатор для катушек зажигания.
Его пришлось поискать, но и тут повезло! Друзья одноклубни подогнали игнитор с виндома, как выяснилось он в точности такой же!Разъем на него так и не нашёл, купил проводульки с маленькими мамами, одевал на каждого папу по одному.
Распиновку на него взял тупо по цветам с корефанского марка с ДВС 1JZ-GE. Думаю разницы не должно быть…Так как я не один такой страдалец по поводу игнитора, вот вам распиновка по цветам.
Если вдруг чего не видно, спрашивайте.
Кстати, чуть не забыл… Там откусаны провода не только на игнитор. Ещё под замес попали два проводка на какой-то датчик, что возле игнитора стоит (ну такой же и на 1G-FE имеется, поэтому использовал свой), и два провода на датчик, который втыкается в воздухан, сразу после фильтра на входе. Его тоже взял свой, провода по цветам совпадают.Не зафоткал их… забыл. ))
Ах да! И на генератор провода тоже были откусаны, их пришлось хорошенько наращивать, где-то метра полтора провода добавлять, т.к. на 1G-FE генератор располагается с другой стороны, нежели на JZ…Та же история со шлангами на ГУР. ))
Блок розжига ксенона: основа работы автомобильных ксеноновых ламп
28 Сентября 2017
Ксеноновые лампы головного света из-за особенностей конструкции не могут прямо подключаться к бортовой электросети автомобиля. Для их работы нужно специальное устройство — блок розжига ксенона. Все о данных блоках, их типах, конструкции и работе, а также о верном выборе и установке читайте в статье.
Что такое блок розжига ксенона?
Блок розжига ксенона (балласт, электронный пускорегулирующий аппарат, ЭПРА) — компонент электрической бортовой сети транспортных средств; электронное устройство для запуска и поддержки работы газоразрядных ксеноновых дуговых ламп головного света.
Ксеноновые лампы — это газоразрядные источники света, в которых поток света формируется горящим в атмосфере ксенона электродуговым разрядом. Основная проблема данного типа ламп заключается в том, что для первоначального розжига дуги необходим импульс (или серия импульсов) тока с высоким напряжением — порядка 23-30 тысяч вольт (кВ), а для дальнейшего поддержания стабильного горения дуги нужно напряжение 80 В. Понятно, что от 12 и 24-вольтовой бортовой сети питать ксеноновую лампу нельзя — для этой цели и используются ЭПРА или блоки розжига ксенона.
На ксеноновый блок розжига возложено три основных функции:
- Розжиг электрической дуги ксеноновой лампы (запуск ламп) — преобразование постоянного тока низкого напряжения (12 или 24 В) в переменный или импульсный ток высокого напряжения (в две ступени — сначала до 500 В, затем до 23-30 кВ);
- Поддержка стабильной дуги (обеспечение работы ламп в течение всего времени использования головного света) — ограничение тока до необходимого напряжения (80 В);
- Общий контроль и управление ксеноновой лампой и всей электрической цепью ламп головного света.
То есть, ЭПРА обеспечивает возможность нормальной эксплуатации ксеноновых ламп на обычных транспортных средствах с низковольтной бортовой цепью. Блок розжига является ключевой деталью ксенонового головного света, поэтому при его установке в первую очередь следует позаботиться именно о выборе ЭПРА. Также с вопросом выбора блока приходится сталкиваться при его неисправности. Чтобы сделать верную покупку, следует сначала разобраться в конструкции и особенностях данных электронных устройств.
- 7 701 ₽
- 4 820 ₽
- 6 720 ₽
- 10 131 ₽
Все современные ксеноновые блоки розжига строятся на одинаковых принципах, в них выделяются два контура:
- Низковольтный — его основной является балласт, здесь действующие напряжения не превышают 80 В при работе лампы и до 500 В при розжиге;
- Высоковольтный — его основной является собственно блок розжига, который часто называется стартером или игнитором, здесь действующие напряжения достигают 23-30 кВ в момент розжига.
Весь ксеноновый ЭПРА, по сути, является высоковольтным преобразователем напряжения, который обеспечивает повышение напряжения 12 или 24 В сначала примерно до 500 В, а затем до 23-30 кВ. Основу низковольтного контура этого преобразователя составляет задающий генератор на основе микросхемы, преобразующий низкое постоянное напряжение в переменное, которое затем повышается транзисторным усилителем и высоковольтным трансформатором — в результате на конденсаторе, на который нагружен трансформатор, действует переменное напряжение порядка 500 В. Далее это напряжение подается на высоковольтный контур, который так же состоит из высокочастотного трансформатора (катушки) и конденсатора — здесь напряжение вновь повышается, достигая необходимого для розжига лампы значения 23-30 кВ.
В низковольтном контуре располагается и схема управления питанием ламп, которая начинает работать после розжига, фактически отключая высоковольтный контур. Здесь же могут предусматриваться системы защиты от коротких замыканий, перемены полярности подключения ламп, неправильной диагностики и т.д. Данные системы приводят к отключению всего блока в случае возникновения различных неисправностей или несанкционированного доступа в высоковольтный контур — это предотвращает более сложные проблемы и поражение человека током высокого напряжения.
Работает блок розжига ксенона следующим образом. При включении головного света на блок подается напряжение от бортовой сети — оно преобразуется и повышается до 500 В в балласте, накапливаясь в конденсаторе. Далее ток подается на игнитор, где повышается до 30 кВ — именно этим напряжением питаются ксеноновые лампы, в которых в течение 3-5 секунд происходит розжиг дуги. После розжига необходимость в высоком напряжении отпадает, и балласт переходит в режим поддержки дуги — он отключает игнитор и понижает напряжение питания ламп до стандартных 80 В.
На практике возможны различные способы реализации описанных процессов, но в любом блоке розжига присутствуют генератор, транзисторный усилитель и несколько высоковольтных трансформаторов с конденсаторами высокой емкости.
Блок розжига ксенона с вынесенным игнитором и обманкойПри этом ксеноновые блоки розжига могут иметь различную компоновку и конструкцию:
- Моноблок;
- Раздельный блок.
В устройствах первого типа оба контура — низковольтный и высоковольтный — размещены в одном корпусе, из которого выходят кабели для подачи низкого напряжения и соединения с лампами. В устройствах второго типа контуры расположены в индивидуальных корпусах, низковольтная часть — в корпусе балласта, высоковольтная часть — в корпусе стартера/игнитора. При этом игнитор может выполняться как в виде отдельного блока, так и объединяться с разъемом (патроном) лампы. Разделение блоков значительно снижает электрические наводки и сокращает потери в высоковольтной части.
Отдельную категорию ксеноновых ЭПРА составляют блоки розжига с так называемыми «обманками». К данному типу относятся блоки, устанавливаемые не штатно на автомобили, в которых предусмотрена система самодиагностики цепей питания ламп головного света. При установке ксенона с обычным блоком данная система выдает ошибку, предупреждая о перегоревшей лампе, и, соответственно, не позволяет пользоваться фарами. Введение в схему «обманки» снимает эту проблему — она имитирует обычную лампу накаливания, которую система самодиагностики распознает пригодной для эксплуатации, и позволяет пользоваться светом.
Ксеноновые блоки розжига бывают штатными и нештатными, первые устанавливаются на автомобиль производителем, вторые используются для замены штатных ламп накаливания на ксенон. Блоки могут выполняться в корпусах различных типов, они обычно монтируются рядом с фарами для сокращения длины кабелей.
Верный выбор, замена и эксплуатация блока розжига ксенона
Выбор ксеноновых блоков розжига необходимо делать, исходя из типа ксеноновых фар головного света: если они установлены на автомобиль штатно, то следует выбирать блоки розжига в соответствии с рекомендациями автопроизводителя; если они установлен не штатно, то следует подбирать блок розжига в соответствии с особенностями автомобиля и ксеноновых ламп. Наиболее просто выбор делать для штатного ксенона — нужно брать ЭПРА того же типа и каталожного номера, что были установлены ранее. Замена здесь допустима, но далеко не всегда, и в каждом конкретном случае нужно учитывать характеристики ламп и особенности электросистемы автомобиля.
Блок розжига ксенона с вынесенным игниторомЧто касается нештатного блока розжига, то здесь дела обстоят несколько сложнее. В первую очередь, данный блок должен иметь необходимые для работы установленных ксеноновых ламп характеристики — напряжение низковольтного контура (стандартно — 80 В, но возможны и другие варианты) и напряжение высоковольтного контура (стандартно 23000 В, но возможны варианты вплоть до 30000 В). Все эти характеристики должны быть прописаны в документах на лампы.
Также нужно учитывать схему фар головного света — обычный ксенон или би-ксенон. Конструктивно ЭПРА для этих систем одинаковы, но имеют отличия в цепях питания и подключения ламп, поэтому они не взаимозаменяемы.
Выбор между моноблочным и раздельным вариантом следует делать, исходя из наличия места под установку блока и особенностей электросистемы автомобиля. Моноблочные устройства требуют монтажа только одного корпуса и требуют меньше места в фаре для разъема ламп, однако они могут создавать наводки и помехи, что будет отражаться на работе бортовой сети (например — помехами радиоприему или при работе аудиосистемы). Раздельные блоки требуют места для монтажа игнитора (стартера), однако они обеспечивают лучшую защиту от помех, а при необходимости игнитор можно заменить отдельно от балласта и наоборот.
Наконец, для автомобилей с системой диагностики цепей питания ламп головного света следует брать блоки розжига с «обманками» — в этом случае придется позаботиться о размещении дополнительного модуля небольшого размера, однако будет обеспечена нормальная работа фар.
При установке ксенона следует брать комплект из двух блоков розжига — по одному на каждую фару. Монтаж этих устройств обычно не доставляет проблем, так как все подключения выполняются через штатные разъемы. Главное — найти удобное место для размещения блока и аккуратно развести проводку.
Обратите внимание: в высоковольтном контуре ЭПРА ксеноновых ламп действуют токи высокого напряжения, поэтому при монтаже и испытаниях следует соблюдать правила техники безопасности!
При правильном выборе и монтаже блоков розжига ксеноновые фары будут надежно и эффективно работать, освещая путь автомобиля даже в самую темную ночь.
ITER против IGNITOR
В этой статье речь пойдёт об иностранном настоящем и российском будущем в лице термоядерного реактора Игнитор.
Cитуация с отечественной megascience-инициативой несколько прояснилась. Мы взяли интервью у большинства ключевых фигур:
- Михаила Ковальчука, директора Курчатовского института
- Виктора Матвеева, и.о. директора Объединённого института ядерных исследований в Дубне
- Юрия Балеги, директора Специальной астрофизической лаборатории РАН
- Михаила Панасюка, директора НИИ ядерной физики МГУ
- Сергея Кетова, профессора из Японии, одного из авторов известного письма соотечественников Дмитрию Медведеву
- Геннадия Кулипанова, замдиректора Института ядерной физики СО РАН.
Напомню, властями озвучена задача построить такие установки, которые наилучшим образом привлекут в Россию ведущих мировых учёных. Обсуждать целесообразность самой затеи бессмысленно, так как решение уже принято на самом верху. Там же определили, что установок будет примерно четыре.
По всей видимости, все четыре станут плодом работы «влиятельных неформальных сетей, связывающих высших государственных чиновников, крупный бизнес и мощное научное лобби» (определение из доклада OECD по российской науке). В очередной раз проигнорировав мировой опыт и лучшие практики, правительство России вместо создания открытой и публичной комиссии ведущих учёных (пример США) создало закрытую «рабочую группу» директоров, которая и будет выбирать проекты. Кажется, два уже выбрала: это итальянский токамак Игнитор и коллайдер NICA из Дубны. К ним наверняка добавится синхротронный источник MARS в Курчатнике и что-нибудь в Питере или Сибири.
Прежде чем рассказать о первом из этих проектов ещё раз подчеркну:
Заявленная цель всей megascience-инициативы вовсе не получение фундаментальных знаний об устройстве Вселенной, а привлечение максимального числа сильных иностранных учёных для работы в России вкупе с развитием побочных инноваций.
Конечно, научные прорывы важны для властей, но лишь как предпосылки роста престижа страны и ускорения модернизации.
Сами учёные пользуются примерно такой же риторикой.
«Для мира он будет не такой уж и “мега”, но для России – из разряда megascience», – говорит замдиректора ИЯФ МГУ Вячеслав Ильин про коллайдер NICA. Воспрянут инженеры-криотехники, специалисты по магнитам, лазерам, электроэнергетике… да что там – даже сварщики и землекопы потянутся в Россию слиться в едином порыве во благо прогресса науки.
Деньги как тёмная материя
С прогрессом у главных мировых мегапроектов сейчас некоторые проблемы. NICA и Игнитор по размаху и задачам существенно уступают Большому адронному коллайдеру и ITER, а эти два колосса пока не оправдывают возложенных на них надежд. Если Большой адронный коллайдер не найдёт свой несчастный бозон Хиггса, тысячи очкариков с рюкзаками из передового отряда апостолов физики постепенно превратятся в глазах чиновников в сборище альпийских дармоедов. Такой сценарий вполне вероятен. Например, Стивен Хокинг поставил 100 долларов на то, что БАК бозона не обнаружит.
Бозон Хиггса очень важен для многомиллиардного линейного коллайдера ILC, за строительство которого в России ратует часть нашей диаспоры в лице Сергея Кетова со товарищи. Дело в том, что чуть ли не основной задачей «нового» должно стать уточнение параметров открытых на БАК частиц. В Европе денег на ILC нет и не предвидится. У ЦЕРН обычно не хватает средств даже на оплату электроэнергии, чтобы обеспечить работу БАК зимой, когда тарифы высоки. Европейские финансовые чиновники при упоминании физических аббревиатур сейчас могут только нервно смеяться. У них есть три буквы гораздо страшней: PIG (преддефолтные Португалия, Ирландия, Греция). В таких условиях не до новых коллайдеров и прочих установок для фундаментальных исследований.
Денег не хватает даже в астрономии, где научный прогресс последних лет гораздо более явный, чем в ускорительной физике. На днях стало известно, что планируемый к постройке в Чили монструозный агрегат European Extremely Large Telescope ради экономии будет иметь зеркало не 42, а 39,3 метра в диаметре, несмотря на недавнее вхождение в проект Бразилии, обещавшей 130 миллионов евро. Американо-канадский конкурент TMT пока вовсе не может гарантировать себе финансирование в достаточном объёме. Немудрено, ведь эти телескопы стоят примерно по 1,5 миллиарда долларов каждый.
Сейчас ITER выглядит так. Кадр из онлайн-трансляции с места строительства
С ITER ситуация другая. Благодаря своей практической направленности он продолжает оставаться привлекательным. Нужды в сомнительных аргументах учёных-деньгополучателей про фундаментальную науку как кузницу инноваций здесь нет: непосредственная польза термоядерного проекта очевидна. Чистая и не зависящая от полезных ископаемых энергия крайне важна для большинства стран-участниц ITER, особенно для Европы, импортирующей больше половины всей своей потребляемой энергии, в основном в виде нефти и газа. Тот же дисбаланс объясняет интерес Японии к проекту, вызвавший многолетние задержки старта из-за дрязг при выборе места строительства. Играет на руку и всеобщее «озеленение».
Проект начался в 1985 году, но даже в своей нынешней версии не предполагает использования в качестве полноценной электростанции. На эту роль готовят реактор следующего поколения DEMO, но для его работы потребуется не только много денег, но и порядочно сверхдорогого изотопа водорода – трития.
Тритий планируется вырабатывать на ITER, но технология ещё требует детальной разработки и апробации. При этом DEMO также не станет коммерческим реактором – эта роль в европейской термоядерной программе предназначена уже PROTO – гипотетическому образцу электростанций будущего, который появится во второй половине века.
В основе ITER лежит концепция токамака – тороидальной камеры с магнитными катушками, предложенная Игорем Таммом и Андреем Сахаровым и воплощённая в реальность командой Льва Арцимовича. Токамак – не единственный вариант конструкции термоядерной установки. Значительные силы и средства тратятся на технологии инерциального удержания, в которых плазма должна поджигаться лазерами. Ключевой американский термоядерный проект National Ignition Facility построен именно по этой схеме, он заработал в конце 2009 года, но в процессе выявилась масса проблем. Третий тип конструкции, так называемый стелларатор, опробуют в Германии на установке Wendelstein 7-X, но строительство сильно затянулось.
Теперь пора обратиться к нашему Игнитору.
Геронтомак-поджигатель
Игнитор – предложенный в 1977 году проект токамака, альтернативный ITER и нацеленный примерно на тот же результат – достижение сколько-нибудь продолжительной термоядерной реакции с положительным балансом энергии. Главное здесь – зажечь (англ. ingnite) находящуюся внутри тора плазму и выйти на режим её «горения», когда поддержание температуры осуществляется за счёт самой реакции. Проект ITER в нынешнем виде не будет опираться на самоподдерживающееся горение. Там лишь обещают генерировать в 10 раз больше энергии, чем затрачивать на разогрев плазмы извне.
ITER и IGNITOR. Сравнительный масштаб. Источник: документация проекта Ignitor
По мысли отца-основателя проекта, профессора MIT Бруно Коппи, «горение» плазмы в сильном магнитном поле – единственный путь к коммерческой термоядерной энергетике. За свою долгую карьеру Коппи сумел построить в MIT несколько прототипов Игнитора, последний из которых – машина Alcator C-mod с самым сильным магнитным полем среди всех термоядерных экспериментальных установок. Игнитор должен быть ещё мощнее, при этом значительно компактней ITER. Радиус его плазменного «бублика»-тора всего 1,3 метра. Проект разработан в Италии, на родине Коппи, на деньги итальянского правительства.
Основная сложность, связанная с Игнитором, касается предлагаемой технологии нагрева и зажигания. Чтобы началась термоядерная реакция синтеза гелия, надо нагреть смесь дейтерия и трития – горячую плазму – до температуры свыше 100 миллионов градусов. При такой температуре любое соприкосновение со стенками камеры недопустимо, поэтому плазма удерживается вдали от них сильнейшим магнитным полем.
Это поле позволяет применять в токамаках технологию омического нагрева. Магнитные поля посредством индукции создают в плазме мощный ток, и она, обладая сопротивлением, нагревается. Парадокс, однако, заключается в том, что в плазме по мере нагрева падает сопротивление и, следовательно, эффективность омического нагрева. Получается, омический нагрев ограничивает сам себя (так говорится, например, на сайте ITER). Поэтому в ITER планируется сочетать его с двумя другими методами – радиочастотным волновым нагревом и инжекцией быстрых нейтральных атомов. А вот Игнитор рассчитан в первую очередь на омический нагрев.
Неудивительно, что эксперты, опрошенные журналом Nature, едины в скептической оценке проекта. Бывший научный руководитель Института физики плазмы Общества Макса Планка Гюнтер Хазингер сообщил:
«Мы изучили возможность зажигания плазмы в установке с сильным магнитным полем и пришли к выводу, что опора на омический нагрев даёт очень мало шансов (has a very narrow corridor of success) … Идея, что есть простое решение, а все учёные, занятые в ITER, просто слепо проталкивают самый дорогой и сложный проект – большое преувеличение».
«Игнитор – отличная возможность провести интересный эксперимент, но это тупиковый путь», –
вторит ему Стив Каули, директор UK Atomic Energy Authority, под началом которой работает крупнейший на сегодня токамак JET.
Коппи на это отвечает, что потенциал у омического нагрева гораздо выше, чем считают большинство его коллег.
Тонкости научно-технологического спора находятся за гранью моего понимания. Гораздо легче объяснить интерес России к противоречивому детищу итальянско-американского профессора. Здесь действуют три фактора: относительная дешевизна, влиятельность нашего главного термоядерного академика Евгения Велихова и его соратника Михаила Ковальчука, дружба с Италией и товарищем Берлускони.
Первое обсуждение совместного проекта состоялось между Коппи и Велиховым в 2004 году. Наш академик предложил использовать имеющуюся инфраструктуру ТРИНИТИ – Троицкого института инновационных и термоядерных технологий. Там под его руководством в советские годы был создан ТСП – токамак с сильным полем, несколько напоминающий Игнитор. Тот проект был заморожен, но площадка и коммуникации ТРИНИТИ наилучшим образом подходят для нового строительства, уверяет директор института Владимир Черковец.
Коппи, отчаявшийся увидеть своё детище во плоти, радостно согласился и начал продвигать проект на родине, где он пользуется большим авторитетом. В результате после долгих переговоров в 2010 году в присутствии Владимира Путина и Сильвио Берлускони был подписан меморандум о сотрудничестве.
Стоимость проекта составит порядка 250 миллионов евро, но окончательных сумм никто не называл.
Добавлю, в отличие от ряда других НИИ, институт ТРИНИТИ не был передан от «Росатома» Курчатнику, но руководить проектом будут именно оттуда. До развала СССР ТРИНИТИ был филиалом КИ, Евгений Велихов возглавлял его до 1978 года. Предполагаемый координатор проекта с российской стороны Энглен Азизов из ТРИНИТИ работает у Михаила Ковальчука директором Института физики токамаков. Все ключевые совещания проходят на базе КИ, и даже в презентации Владимира Черковца московский институт возглавляет список участников проекта.
Ещё одна важная особенность Игнитора – возраст его руководителей. Бруно Коппи и Евгению Велихову 76 лет, Энглену Азизову – 75. Получается, в основе реактора лежит не просто токамак, а «геронтомак». Для троицы заслуженных физиков рискованный и неклассический проект может стать последним шансом увидеть воплощённую цель своей научной жизни. Если плазма «загорится», международное внимание и приток специалистов со всего мира в Троицк обеспечены. Но пока этого не произойдёт, Игнитор будет оставаться, скорее, двусторонним российско-итальянским предприятием, уж очень много сомнений вызывает в мировом сообществе опора на омический нагрев.
Пожалуйста, оцените статью:
Термояд становится ближе
Будущее мировой энергетики сегодня всё чаще связывают с термоядерным синтезом. Фактически такие электростанции могли бы решить проблему энергоснабжения в планетарном масштабе и значительно снизить загрязнение окружающей среды. Дело в том, что при слиянии атомных ядер лёгких элементов выделяется колоссальное количество энергии. При этом первичным топливом для термо¬ядерного реактора является литий. Одной установке, сопоставимой по мощности с теплоэлектростанцией или АЭС, может потребоваться до 15 т природного лития в год. Эксперты говорят, что его запасов на Земле при современном уровне потребления энергии хватит на несколько тысяч лет, а если учесть запасы океана — на десятки миллионов лет.
Ещё один плюс термоядерной станции в том, что на ней не может произойти масштабной катастрофы. Такой реактор обладает пассивной безопасностью: сама реакция неизбежно гаснет при повышении мощности или при аварии. Стало быть, эти объекты можно размещать в густонаселённых районах, вблизи больших городов.
Для решения задачи промышленного освоения термоядерного синтеза в настоящее время во французском Кадараше усилиями целого ряда стран, в том числе и России, возводится экспериментальный термоядерный реактор ITER. Однако в конце января 2011 года генеральный директор госкорпорации «Росатом» Сергей Кириенко вновь подтвердил интерес к строительству на территории РФ уникального термоядерного реактора «Игнитор» (Ignitor). Уже ведутся международные переговоры, в частности с Италией и США, по привлечению партнёров в данный проект.
ЧТО ТАКОЕ «ИГНИТОР»
«Игнитор» разработан итальянскими учёными. Суть механизма его действия заключается в создании токамака с сильными магнитными полями и сильным тороидальным током. Главная идея проекта — достижение условий зажигания термоядерной плазмы только с помощью омического нагрева, за счёт протекающего в тороидальном направлении тока без привлечения мощных средств дополнительного нагрева. Получение в плазме необходимой величины тороидального тока, обеспечивающего омический нагрев до термоядерных температур, требует использования сильных магнитных полей, более чем в два — четыре раза превышающих тороидальные и полоидальные магнитные поля традиционных токамаков.
Успех экспериментов по зажиганию термоядерных реакций в основном посредством омического нагрева плотной плазмы даже при необходимости создания токамаков с сильным магнитным полем позволит существенно упростить технологию и снизить стоимость энергетической установки. Реакторы такого типа относительно компактны, поскольку работают с плазмой на порядок более высокой плотности без сложных и дорогостоящих систем дополнительного нагрева. Технологическое обеспечение управления процессами в токамаке упростится, повысятся надёжность и работоспособность.
Электромагнитная система «Игнитора» изготавливается из чистой меди, охлаждённой до температуры 30 градусов по Кельвину. Огромные электромагнитные и термомеханические усилия компенсируются самоподдерживающей конструкцией и выбором соответствующих конструкционных материалов. Для возбуждения тока используется центральный соленоид с сильным полем, для ввода топлива — многофункциональная высокоскоростная (более 4 км/с) пеллет-инжекция, что позволяет пикировать плотность плазмы. Все компоненты электромагнитной системы токамака помещаются в криостат и охлаждаются газообразным гелием. Температура чистой меди 30 К соответствует оптимальному соотношению её электросопротивления и удельной теплоёмкости.
КАМЕРА БУДУЩЕГО
Термин «токамак» (сокращение от «тороидальная камера с магнитными катушками») был предложен советскими физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом, а первая машина появилась в 1960 е годы в Институте ядерной энергии им. Курчатова. Фактически это установка для получения плазмы с термоядерными параметрами и температурой порядка 100 млн. градусов. В такой установке плазма удерживается специально создаваемым магнитным полем.
Во второй половине 1960 х годов наши учёные заявили о том, что добились в токамаке температуры порядка 10 млн. градусов, что вызвало живейший интерес к подобным устройствам. С этого момента идея токамаков буквально овладела миром, начался бум их строительства, и к настоящему моменту в разных странах возведено около 100 подобных машин. Число обладателей технологии постепенно растёт. К примеру, в 2010 году первую плазму на токамаке, сооружённом в городе Курчатове российскими специалистами, получили учёные Казахстана.
Однако кульминацией глобального опыта по строительству и эксплуатации токамаков является проект ITER. Соглашение о сооружении установки было подписано в 2006 году. Страны Европы вносят около 50% объёма финансирования проекта, на долю России приходится примерно 10% от общей суммы. Эти средства вкладываются в первую очередь в создание мощностей для выпуска высокотехнологичного оборудования. Стройку, стоимость которой предварительно оценивалась в 5 млрд. евро, планировалось закончить в 2016 году, однако постепенно предполагаемая сумма расходов выросла вдвое, и теперь старт экспериментов ожидается не ранее 2019 года.
Несмотря на большие финансовые и интеллектуальные усилия, направленные на реализацию программы, международное научное сообщество не отказывается и от других проектов, основанных на принципе токамака. Дело в том, что во всём мире использование магнитного удержания плазмы считается наиболее перспективным подходом к термоядерному синтезу. Развитие токамак-реакторов сегодня осуществляется не только в России, но и в США и Европе.
ДОГНАТЬ И ПЕРЕГНАТЬ ITER
Эксперты считают, что «Игнитор» может быть построен значительно быстрее, чем реактор в Кадараше. К тому же он будет меньшего размера (1,3 м в поперечнике), чем ITER (6,2 м), и его возведение обойдётся гораздо дешевле, отмечает разработчик проекта, итальянский профессор Бруно Коппи. Конструкция «Игнитора» основана на опыте, накопленном в ходе многолетних исследований на американском токамаке «Алкатор» Массачусетского технологического института. Ещё одним предшественником проекта можно назвать советский токамак с сильным полем Т 14. Однако для нагрева плазмы до термоядерных температур в «Игниторе» используется сильный ток, а не мощное импульсное (адиабатическое) сжатие.
Планируется, что токамак изготовят в Италии и установят в России в государственном научном центре «Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований» (ТРИНИТИ), где для этого есть необходимая инфраструктура. Фактически благодаря проекту «Игнитор» в нашей стране может появиться крупный международный термоядерный научно-исследовательский центр с большими возможностями для решения широкого спектра научных программ.
«Игнитор» — уникальная машина, которая за счёт существенного увеличения магнитных полей позволяет удерживать плазму более высокой плотности. Реализация столь масштабной программы в России станет подтверждением передовых позиций отечественной науки в данной области. «Игнитор» ни в коем случае не отменяет ITER, наоборот — он может дополнить этот крупнейший проект новыми возможностями», — отмечает директор Института проблем безопасного развития атомной энергетики, член-корреспондент РАН Леонид Большов.
Андрей РЕЗНИЧЕНКО, для «Страны РОСАТОМ
