一种线圈阵列制造技术

本实用新型专利技术公开一种线圈阵列，涉及聚变技术领域，为解决磁通量维持线圈难以维持等离子体的稳定性的问题。所述线圈阵列包括：多个固定组件和多个线圈，多个所述线圈同轴设置，相邻两个所述线圈通过所述固定组件固定连接在一起；多个所述线圈的内缘围合成等离子通道，沿多个所述线圈的排列方向，多个所述线圈的内径先逐渐增大，然后依次减小。本实用新型专利技术提供的线圈阵列用于维持等离子体的稳定性。

A Coil Array

The utility model discloses a coil array, which relates to the fusion technology field, in order to solve the problem that the magnetic flux maintaining coil is difficult to maintain the stability of plasma. The coil array comprises a plurality of fixed components and coils, which are coaxially arranged, and two adjacent coils are fixed together through the fixed components; the inner edges of the coils are combined into plasma channels, and the inner diameters of the coils increase gradually at first and then decrease in turn along the arrangement direction of the coils. The coil array provided by the utility model is used to maintain the stability of plasma.

【技术实现步骤摘要】
一种线圈阵列
本技术涉及聚变
，尤其涉及一种线圈阵列。
技术介绍
随着人类对清洁能源的进一步需求，热核聚变反应发电技术正在日益成熟，其中，用于对核聚变进行约束的反场位形(FRC,FieldReverseConfiguration)由于其具有高等离子体β值，高能量密度，磁场拓扑结构简单，具有可转移性，诊断手段成熟，而被认为是可以用于紧凑型聚变反应堆的技术方案。旋转磁场-反场位形(RMF(rotatingmagneticfields)-FRC)方案采用射频天线产生旋转磁场，旋转磁场驱动等离子体运动，磁通量维持线圈产生感应电流，磁通量维持线圈通过感应电流形成磁场对等离子体进行压缩，等离子体压缩效果会影响等离子体的稳定性，影响反场位形的形成，进而影响聚变效率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种线圈阵列，用于改善等离子体压缩效果进而提高旋转磁场中等离子体的稳定性，有利于反场位形的形成，进而提高聚变效率。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种线圈阵列，该线圈阵列包括多个固定组件和多个线圈，多个线圈同轴设置，相邻两个线圈通过固定组件固定连接在一起；多个线圈的内缘围合成等离子通道，沿多个线圈的排列方向，多个线圈的内径先逐渐增大，然后依次减小。可选的，等离子通道的形状为纺锤形。可选的，多个线圈中至少两个线圈的内径相同或不同。可选的，每个线圈的内径范围为80mm～500mm。可选的，沿线圈的周向，每个线圈上一一对应的均布有多个通孔，每个固定组件包括多个连接杆，多个连接杆一一对应的与通孔连接在一起。可选的，通孔中均设有伸出通孔两侧的螺柱，每个连接杆的两端均设有与螺柱匹配的内螺纹孔。可选的，每个连接杆为不锈钢连接杆，连接杆与线圈之间形成有氧化铝垫片；或，每个连接杆为氧化铝连接杆。可选的，每个连接杆为伸缩杆。可选的，连接杆的杆体上设有用于辅助叉形扳手对连接杆进行固定的紧固槽，和/或，杆体上设有用于辅助圆柱体扳手对连接杆进行固定的套接孔。可选的，多个线圈构成线圈单元，线圈单元的一侧设有用于固定多个线圈的第一法兰盘，线圈单元的另一侧设有用于固定多个线圈的第二法兰盘，第一法兰盘、线圈单元和第二法兰盘同轴设置，第一法兰盘、线圈单元和第二法兰盘通过固定组件固定在一起。与现有技术相比，本技术提供的线圈阵列中，多个线圈通过固定组件连接在一起，且多个线圈同轴设置，这使得多个线圈呈线性排列，从而保证了多个线圈的内缘能够围合成等离子通道，以便于等离子体在外部磁场的作用下能够穿过等离子通道；由于在外部磁场的作用下，现有等离子体的分布形态为中间粗两端细的柱状分布形态，因此，沿多个线圈1的排列方向，多个线圈1的内径先增大后减小，这使得当等离子体穿过等离子通道时，多个线圈产生感应电流，进而形成多个感应磁场，多个感应磁场对等离子体的约束范围沿多个感应磁场的排列方向先增大后减小，从而使多个感应磁场对等离子体的约束范围与等离子体的分布形态相适配，在此过程中，多个线圈产生的多个感应磁场相互叠加，叠加后的感应磁场可有效的对等离子通道中的等离子体进行压缩，从而使得叠加后的感应磁场能够维持磁场中等离子体的稳定性，以便于FRC的形成。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1本技术实施例提供的线圈阵列正视图的示意图；图2为图1中的A部分的局部放大视图；图3本技术实施例提供的线圈阵列中线圈的俯视图的示意图；图4为技术实施例中等离子体所要维持的形状的正视图的示意图。附图标记：1-线圈，11-通孔；2-连接杆，21-紧固槽；3-第一法兰盘，4-第二法兰盘；5-螺柱，6-氧化铝垫片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和图2所示，本技术实施例提供的线圈阵列在一个真空腔体的内部工作，具体包括：多个固定组件和多个线圈1，多个线圈1同轴设置，相邻两个线圈1通过固定组件固定连接在一起；多个线圈1的内缘围合成等离子通道，沿多个线圈1的排列方向，多个线圈1的内径先逐渐增大，然后依次减小。该真空腔体内设有离子发生器，离子发生器产生等离子体，在外部磁场的作用下等离子体形成等离子团，线圈阵列产生的感应磁场通过压缩等离子体的方式维持等离子体的分布形态。由上可知，多个线圈1通过固定组件连接在一起，且多个线圈1同轴设置，这使得多个线圈1呈线性排列，从而保证了多个线圈1的内缘能够围合成等离子通道，以便于等离子体在外部磁场的作用下能够穿过等离子通道；由于在外部磁场的作用下，现有等离子体的分布形态为如图4所示的中间粗两端细的柱状分布形态，因此，沿多个线圈1的排列方向，多个线圈1的内径先增大后减小，这使得当等离子体穿过等离子通道时，多个线圈1产生感应电流，进而形成多个感应磁场，多个感应磁场对等离子体的约束范围沿多个感应磁场的排列方向先增大后减小，从而使多个感应磁场对等离子体的约束范围与等离子体的分布形态相适配，在此过程中，多个线圈1产生的多个感应磁场相互叠加，叠加后的感应磁场可有效的对线圈1内缘中的等离子体进行压缩，从而使得叠加后的感应磁场能够维持磁场中等离子体的稳定性，以便于FRC的形成。进一步的，如图1和图3所示，等离子通道的形状为纺锤形。由于多个线圈1的内缘围合成纺锤形的等离子通道，这就使得多个线圈1能够形成纺锤形的感应磁场；而等离子体的分布形态同样为纺锤形，这就使得纺锤形感应磁场能有效对等离子体进行压缩，使等离子体维持纺锤形的分布形态。可选的，如图1和图3所示，上述多个线圈1中至少两个线圈1的内径相同或不同。可以理解的是，无论多个线圈1的内径相同或不同，只要多个线圈1所形成的感应磁场能够对等离子体进行压缩均可，例如线圈1的内径尺寸范围可以为80mm～500mm，但不仅限于此。为了便于固定组件将相邻两个线圈1固定连接在一起，如图1和图3所示，沿上述线圈1的周向，每个线圈1上一一对应的均布有多个通孔11，每个固定组件包括多个连接杆2，多个连接杆2一一对应的与通孔11连接在一起。作为一种实施方式，如图2和图3所示，上述通孔11中均设有伸出通孔11两侧的螺柱5，每个连接杆2的两端均设有与螺柱5匹配的内螺纹孔。由于连接杆2两端的内螺纹孔与伸出通孔11的螺柱5匹配，这使得相邻两个连接杆2能够分别通过与螺柱5的连接将线圈1与连接杆2固定在一起，从而使多个线圈1连接成一个整体，保证了各个线圈1之间不会发生相对移动，以使得多个线圈1能够保持同轴设置，有利于多个线圈1维持旋转磁场中等离子体的稳定性。可以理解的是，当上述螺柱5的外径小于通孔11的内径时，每个连接杆2的外径大于通孔11的内径，由于连接杆2的外径大于通孔11的内径，这使得连接杆2不会通过通孔11，保证了螺柱5在与相邻两个连接杆2连接时，相邻两个连接杆2能将线圈1卡固在该两个连接杆2之间，避免了线圈1能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线圈阵列，其特征在于，包括多个固定组件和多个线圈，多个所述线圈同轴设置，相邻两个所述线圈通过所述固定组件固定连接在一起；多个所述线圈的内缘围合成等离子通道，沿多个所述线圈的排列方向，多个所述线圈的内径先逐渐增大，然后依次减小。

【技术特征摘要】
1.一种线圈阵列，其特征在于，包括多个固定组件和多个线圈，多个所述线圈同轴设置，相邻两个所述线圈通过所述固定组件固定连接在一起；多个所述线圈的内缘围合成等离子通道，沿多个所述线圈的排列方向，多个所述线圈的内径先逐渐增大，然后依次减小。2.根据权利要求1所述的线圈阵列，其特征在于，所述等离子通道的形状为纺锤形。3.根据权利要求1所述的线圈阵列，其特征在于，多个所述线圈中至少两个所述线圈的内径相同或不同。4.根据权利要求1所述的线圈阵列，其特征在于，每个所述线圈的内径为80mm～500mm。5.根据权利要求1～4任一项所述的线圈阵列，其特征在于，沿所述线圈的周向，每个所述线圈上一一对应的均布有多个通孔，每个所述固定组件包括多个连接杆，多个所述连接杆一一对应的与所述通孔连接在一起。6.根据权利要求5所述的线圈阵列，其特征在于，所述通孔中均设有伸出通孔两侧的螺柱，每个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨圆明，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13