另一种可能被爱好者自制出的核聚变装置:稠密等离子体焦点

fusor装置在国内爱好者中风靡已经接近十年,许多爱好者已经成功试制并且产生聚变。但本人最近在无意中发现了另一种可能被民间业余爱好者自制的,可以产生核聚变反应的实验装置——稠密等离子体焦点。而且国内网络上似乎没有爱好者进行相关讨论。因此,发出该贴来抛砖引玉,希望引发讨论,大佬们可以给出建议。

由于我自己对这一类装置也没有太多研究,所以将引用文献先放在前面;

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/s?id=1672528322295494653&wfr=spider&for=pc

科普性质软文《核电未来焦点:稠密等离子焦点是如何工作的

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXml

稠密等离子体焦点装置研制*李名加 1 ,2 , 范 娟 1 , 章法强 1, 2 , 王文川 1 , 梁 川 1 , 郭洪生 1, 2 , 杨 军 1( 1. 中国工程物理研究院 )

原理简介:

等离子体焦点装置主要由储能电容器组,高压开关及放电室组成。首先充电电源给储能电容器组充电(一般几十kV), 电容器充到设计电压后高压开关击穿, 电容器上的电压立即加到了内、外电极上,导致放电室中绝缘子沿面击穿,并在其表面形成等离子体层。放电电流产生的强磁场,使等离子体层受洛仑兹力的作用而向上运动,抵达内电极端部。最后一部分等离子体被压缩在内电极端部上方而形成一根细柱(即等离子体焦点)。由于各种不稳定性,导致聚焦柱的崩溃,强烈地辐射出各种粒子(电子、离子、X射线和中子)。整个放电过程可分为三个阶段,击穿阶段、电流鞘加速阶段和焦点形成阶段

猎豹截图20220131125118.png 32fa828ba61ea8d358190e2555fccc48241f58d1.jpeg

装置设计,在引用的论文中有详细描述,由于我自己尚未研究明白,不敢大量复制粘贴。

简单来说,该装置主要由真空室,放电电极,高压电源和储能电容组成。

稠密等离子体焦点装置的放电电极如上图,为内外两个同心圆柱套筒,有的实验装置采用铜,也有的采用钨材质。

高压电源和储能电容,以引用的工程物理研究院的设计为例,电压采用10-20KV,电容使用40μF容量。

对核技术有研究的爱好者,在真空室方面应该有较多研究,故不赘诉。但有一点:该装置工作时的聚变气体气压压强在数百Pa的级别,论文中的例子为500到1000pa。

根据以上粗浅的分析,认为该装置由爱好者个人试制,在经济和制作难度,材料合法方面都是可行的。而且对比fusor装置,还有一些优点:该装置的最佳工作气压在数百帕斯卡,因此对真空系统的要求比fusor装置宽容得多,省去了在自制中占费用重头戏的高真空装置。使用的高压电源相对来说电压较低,安全性稍微高一些。

其中的技术难点在于高压电容的放电。根据研究,该装置的聚变产额和放电时间及效果直接相关,以及放电瞬间电流达到了数百KA,对装置电子设计有要求。个人认为爱好者或许可以从电磁炮的设计中取得灵感?

以及,最大的问题在于,该装置在极短的时间内集中放出大量高能中子和X射线。对辐射防护以及探测是否有较高的要求?

本人的水平有限,而且研究不深入,还请大佬们讨论。

以及,在虎年新春佳节之际,祝大家新年快乐

来自:物理高能技术 / 核技术与核仪器
1
2
zRed洲虹
5个月3天前
1楼

咋有那么一点像加了磁压缩的电热炮放电方式


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
上级专业
同级专业
虚粒子233
机友
文章
3
回复
14
学术分
0
2020/07/01注册,22时9分前活动
暂无简介
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
加入关注取消关注
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
建议修改
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}