【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】核聚变装置及方法
[0001]本申请对标题皆为“核聚变装置”、于2020年4月23日提交的“63/014,405号美国临时专利申请”(U.S.Provisional Application No.63/014,405)以及于2020年9月30日提交的“63/085,157号美国临时专利申请”(U.S.Provisional Application No.63/085,157)提出优先权要求,而且通过引用将所述美国临时专利申请并入本申请。
[0002]本文中描述的实施例一般涉及核聚变,尤其涉及促进本会由于离子弹性散射而耗损的的能量的回收的装置及相关方法。
技术介绍
[0003]当某种的两个离子以足以克服库仑排斥力的能量相互碰撞,而且以大约10
‑
14
m(比原子还小大约10,000倍)的距离相互趋近时,核聚变反应发生。因此,所需的动能比典型的化学能大大约10,000倍。所需的能量为数十或数百keV(kilo
‑
electron
‑
volts)(千电子伏特),或相当于温度标尺上数以百计或百万计的Kelvins(开尔文)。
[0004]大多数聚变试验试图将等离子体加热至所需温度,以便让随机离子碰撞导致聚变反应。所述涉及的高温需要等离子体的约束(磁约束、惯性约束、静电约束、或彼等之结合),以保护装置免受内部热等离子体的损害。约束及维持热等离子体是一项尚未导致受控可持续聚变反应的艰巨任务。一种替代方法是通过电势加速离子,这种替代方法只需数十或数百kV
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种核聚变反应器,包括:界定内部的真空室,所述真空室用于维持所述内部中的深真空;至少一个离子注入口;离子激励电路;所述内部中的活性空间,所述活性空间包括离子束聚焦装置,所述离子束聚焦装置包括多个电极,这些电极布置成引导第一离子束及第二离子束在每一离子束中具有基本均匀能量的离子,以及在每一相应的离子束的每一路径内的点具有基本均匀的速度矢量,并在所述活性空间中的反应区内实质上相互正面碰撞,其中每一离子束通过所述至少一个离子注入口获得,其中所述第一离子束的离子能量与所述第二离子束的离子能量的比等于各自离子质量的反比,以及其中所述多个电极与所述离子激励电路耦合;第一能量回收电极,与所述离子激励电路耦合,所述第一能量回收电极根据所述第一离子束的电荷及能量正向偏置,并用于将所述第一离子束的散射离子的动能传递到所述离子激励电路,从而产生待从所述活性空间排空的冷离子。2.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述第一能量回收电极位于所述活性空间内。3.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述第一能量回收电极与所述活性空间共同延伸。4.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述第一能量回收电极包括离子渗透结构以允许所述冷离子通过所述第一能量回收电极。5.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述第一能量回收电极包括离子吸收材料。6.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述第一能量回收电极布置使得所散射的离子以与所述第一能量回收电极正交的角度撞击所述第一能量回收电极。7.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中第一能量回收电极根据所述第一离子束及所述第二离子束的电荷及能量正向偏置。8.如权利要求1中所述的核聚变反应器,进一步包括:与所述离子激励电路耦合的第二能量回收电极,所述第二能量回收电极根据所述第二离子束的电荷及能量正向偏置,并用于将所述第二离子束的散射离子的能量传递到所述离子激励电路,从而产生待从所述活性空间排空的冷离子。9.如权利要求1中所述的核聚变反应器,进一步包括:冷离子排空系统,用于从所述活性空间移除冷离子。10.如权利要求9中所述的核聚变反应器,其中所述冷离子排空系统包括至少一个负向偏置的俘获电极。11.如权利要求10中所述的核聚变反应器,其中所述至少一个负向偏置俘获电极包括至少一个钯电极。12.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述离子束聚焦装置进一步包括至少一个磁场源,所述至少一个磁场源用于将所述第一离子束或所述第二离子束弯曲。13.如权利要求1中所述的核聚变反应器,进一步包括:至少一个离子收集口用于接收所述第一离子束或所述第二离子束的离子,以及促成这
些接收到的离子的重新激励。14.如权利要求13中所述的核聚变反应器,其中所述至少一个离子收集口与所述至少一个离子注入口位于相同位置。15.如权利要求13中所述的核聚变反应器,其中所述至少一个离子收集口位于远离所述至少一个离子注入口的位置。16.如权利要求1中所述的核聚变反应器,进一步包括:位于靠近所述反应区的加速电极,其中所述加速电极负向偏置并用于使所述第一离子束及所述第二离子束向所述反应区加速,以及在所述第一离子束及所述第二离子束的非碰撞离子经过所述反应区时使所述非碰撞离子减速。17.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述活性空间的形状为球形。18.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述离子束聚焦装置包括电场或磁场,以便使所述第一离子束及所述第二离子束沿着相应成圈路径定向。19.如权利要求18中所述的核聚变反应器,其中所述离子束聚焦装置建立所述第一离子束及所述第二离子束中的每一离子束各自的成圈路径,所述成圈路径位于所述活性空间内及所述活性空间外,并在所述活性空间内携带热离子及在所述活性空间外携带冷离子。20.如权利要求18中所述的核聚变反应器,其中所述离子束聚焦装置建立所述第一离子束及所述第二离子束中的每一离子束各自的成圈路径,所述成圈路径位于所述活性空间内。21.如权利要求1中所述的核聚变反应器,其中所述离子束聚焦装置包括电场或磁场,以便使所述第一离子束及所述第二离子...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。