【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体磁约束领域,具体为一种全等离子体通道系统和进行等离子体输运的控制方法,实现了等离子体的输运和能量筛选。
技术介绍
随着能源问题的日益突出,开发安全可靠、高效清洁的新能源迫在眉睫。受控核聚变作为一种理想的清洁能源,在燃料储量和安全性方面有着巨大的优势。目前,实现受控核聚变有两个研究方向:惯性约束和磁约束。其中磁约束核聚变是研究热点,其代表性的磁约束装置由托卡马克和仿星器。多极磁阱磁约束装置作为非托卡马克型受控热核聚变等离子体磁约束的初极研究装置,与托卡马克、仿星器等磁约束装置相比,具有结构简单、体积小、可控性好、能自动抑制等离子体的互换不稳定性等优点。通过多组同轴线圈和支架系统构成的多极磁阱系统位于等离子体内部,是利用最小B原理实现对等离子体的磁约束。目前,在多极磁阱工作时,等离子体枪产生的等离子体需要经过等离子体通道进行输运,然后注入到多极磁阱中从而实现等离子体的运输。由等离子体枪产生的等离子体的能量不均匀,导致了等离子体束中有快束等离子体和慢束等离子体。如果不对等离子体束进行筛选,等离子体的能量差别就会对后续的实验造成严重的干扰。在这种背景下,我们提出了一种全等离子体系统和进行等离子体输运的控制方法。全等离子体系统利用多级串联磁镜原理在通道轴向上产生一个均匀的磁场,实现了对等离子体束约束和输运。并使用一个产生特殊磁场位形的截断器实现等离子体的能量筛选,最后通过溜槽线 ...
【技术保护点】
一种全等离子体通道系统,包括公共等离子体通道模块、截断器模块、快等离子体通道模块和溜槽线圈模块,由等子体枪中发射出的等离子体束被导入公共等离子体通道模块进行输运;所述等离子体束包括快束和慢束,经截断器模块对等离子体进行快慢束分离,然后由快等离子体通道模块输运至溜槽线圈模块,溜槽线圈模块产生与多极磁阱的屏蔽磁场方向相反的磁场,将磁阱的磁场打开一个“缺口”,让快等离子体束经由所述被打开的“缺口”进入多极磁阱内部进行磁约束,所述公共等离子体通道模块(11)用于对等离子体枪产生混合等离子体进行约束和输运,其由多组环形线圈串联组成,在线圈通电后在线圈轴线周围产生一个均匀的磁镜场,所述公共等离子体通道模块产生的磁感应强度约为0.04T~0.05T,针对等离子体束能量的大小,通过改变公共等离子体通道的电流来调节轴向磁感应强的强弱,实现了对等离子体束的初级输约束和输运。
【技术特征摘要】
1.一种全等离子体通道系统,包括公共等离子体通道模块、截断器模块、快
等离子体通道模块和溜槽线圈模块,由等子体枪中发射出的等离子体束被导入公共
等离子体通道模块进行输运;所述等离子体束包括快束和慢束,经截断器模块对等
离子体进行快慢束分离,然后由快等离子体通道模块输运至溜槽线圈模块,溜槽线
圈模块产生与多极磁阱的屏蔽磁场方向相反的磁场,将磁阱的磁场打开一个“缺
口”,让快等离子体束经由所述被打开的“缺口”进入多极磁阱内部进行磁约束,
所述公共等离子体通道模块(11)用于对等离子体枪产生混合等离子体进行约
束和输运,其由多组环形线圈串联组成,在线圈通电后在线圈轴线周围产生一个均
匀的磁镜场,所述公共等离子体通道模块产生的磁感应强度约为0.04T~0.05T,针
对等离子体束能量的大小,通过改变公共等离子体通道的电流来调节轴向磁感应强
的强弱,实现了对等离子体束的初级输约束和输运。
2.根据权利要求1所述的全等离子体通道系统,所述截断器模块(12)用于对
等离子体进行快慢束分离,所述截断器模块由两组共轴环形线圈组成,在两组线圈
之间产生与等离子体运动方向正交的磁场,所述截断器模块产生的正交磁场的磁感
应强度为0.05T,通过改变其中电流的大小,从而改变所述截断器模块产生磁场的磁
感应强度,实现对不同能量的等离子体束进行截断筛选。
3.根据权利要求1或2所述的全等离子体通道系统,所述快等离子体通道模块
(13)用于对经过截断器筛选后的快等离子体束进行约束和输运,所述快等离子体
模块也是由多组环形线圈串联组成,在线圈通电后在线圈轴线周围产生一个均匀的
磁镜场,快等离子体通道模块产生磁场的磁感应强度为0.04T~0.05T,针对快等...
【专利技术属性】
技术研发人员:佟为明,金显吉,李中伟,陶宝泉,林景波,李凤阁,赵志衡,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
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