Перезарядочная камера
Перезарядочная камера — это просто труба длиной около 1 м, заполненная водородом. В ней ускоренные ионы в результате перезарядки превращаются в нейтральные атомы. Часть ионов не успевает перезарядиться. Чтобы очистить от них пучок, на выходе из перезарядочной камеры стоит электромагнит, который отклоняет неперезарядившиеся ионы в сторону. Там установлены охлаждаемые водой приемники.
Чтобы газ из перезарядочной камеры не попадал в токамак, сформированный пучок атомов пропускают через еще одну трубу, носящую романтическое название — атомопровод. Внутренние стенки атомопровода покрывают распыленным титаном, а в нескольких установках еще и охлаждают жидким азотом, а го и гелием. Распыленный титан жадно поглощает водород. Поэтому стенка, покрытая распыленным титаном, работает как прекрасный насос. Скорость откачки водорода достигает сотни тысяч литров в секунду.
Очищенный таким образом от ионов и от газа пучок направляется затем в термоядерную установку для нагрева плазмы.
Построенные по такой схеме инжекторы позволяют получать в пучке диаметром 20 см поток атомов, ускоренных до энергии в 40 кэВ, с эквивалентным током 25 А. Мощность, которую песет такой пучок, доходит до миллиона ватт.
Но не только в мощности дело. Первые попытки использовать пучки атомов для нагрева плазмы в токамаках были сделаны в начале 70-х годов на английском токамаке Клео. В этих опытах мощность пучка атомов была 140 кВт. Из них примерно 30%, т. е. около 50 кВт, поглощались плазмой.