通过聚焦会聚的燃料粒子束使能量集中而产生的持续性聚变制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过聚焦会聚的燃料粒子束使能量集中而产生的持续性聚变本申请为于2012年2月22日提交的第13/402,111号申请的部分继续申请案，该申请要求于2011年6月10日提交的第61/495481号美国临时申请的优先权，各申请的全部内容在此通过参引的方式纳入本文。领域本专利技术的实施方案涉及应用物理学，更具体地，涉及通过聚焦会聚的燃料粒子束使能量集中而产生持续性聚变的系统和方法。简介聚变能通常是指通过核聚变反应产生的能量。在一类许多恒星（例如太阳）内自然存在的聚变反应中，两个轻原子核融合在一起形成更重的原子核，通过这种方式，释放大量的能量。在某些文章中，聚变能还指由聚变源产生净有效能量，类似于使用术语“水电能”描述由水驱动涡轮机产生净有效能量。大多数针对聚变能站的设计研究是基于聚变反应的可控发生以产生用于驱动一个或多个涡轮发生器的蒸汽。迄今为止，已达到输入能效率为65%的16.1兆瓦（21,600hp）的峰值聚变能。超过10MW（13,000hp）的聚变能也已能持续0.5秒以上。目前设计的目标在于，持续的聚变能输出为输入能的10倍。例如，50MW输入能的目标是产生持续许...
【技术保护点】
一种用于引发热核反应的热核反应系统，所述热核反应系统包括：反应室；空间上围绕反应室的共聚焦区域而支承并朝该共聚焦区域取向的多个粒子束发射器；和用于给供应的至少一种热核燃料类型赋能的燃料喷射器，所述多个粒子束发射器与燃料喷射器和反应室呈流体连通，以接收来自燃料喷射器的至少一种热核燃料类型的赋能粒子并且使所述至少一种热核燃料类型的赋能粒子加速进入所述反应室作为多束会聚于共聚焦区域的粒子束以引发热核反应。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.10 US 61/495,481;2012.02.22 US 13/402,1111.一种用于引发热核反应的热核反应系统，所述热核反应系统包括：反应室；以基本上为球形的三维空间取向空间上围绕反应室的共聚焦区域而支承并朝该共聚焦区域取向的多对相对的粒子束发射器，所述三维空间取向在至少三个相互正交的平面上基本对称，每个粒子束发射器包括中空圆柱粒子束管；和用于给供应的至少一种热核燃料类型赋能的燃料喷射器，所述多对相对的粒子束发射器与燃料喷射器和反应室呈流体连通，以接收来自燃料喷射器的至少一种热核燃料类型的赋能粒子并且使所述至少一种热核燃料类型的赋能粒子加速进入所述反应室作为多束会聚于共聚焦区域的粒子束以引发热核反应，其中所述至少一种热核燃料类型的至少一些被加速的赋能粒子处于高能等离子态，并且其中所述多对相对的粒子束发射器还包括：用于产生电磁场的电磁系统，以向粒子束管内处于高能等离子态的被加速的赋能粒子提供径向约束和轴向加速，其中所述电磁系统包括电压源，所述电压源与所述多对相对的粒子束发射器中的各对相对的粒子束发射器内的粒子束管电连接且其中所述电磁系统配置为：在贯穿所述粒子束管的第一端部和第二端部的粒子束管的导电外圆柱形部分产生初级电流，所述初级电流用于感生通常在处于高能等离子态的被加速的赋能粒子中轴向流动的次级电流，该次级电流用于在所述导电外圆柱形部分产生向内指向的径向力场，以使处于高能等离子态的赋能粒子趋向粒子束管的中心轴并使处于高能等离子态的赋能粒子向共聚焦区域加速，并且随后施加较低的第二电压以提供所需恒定水平的电流从而达到会聚的粒子束中围绕中心轴的预定的能量聚集水平。2.权利要求1的热核反应系统，其中，所述多对相对的粒子束发射器中的各对相对的粒子束发射器中的至少一个粒子束发射器包括粒子束管，该粒子束管至少部分地由熔点显著高于处于高能等离子态的赋能粒子的平衡温度的高熔点材料组成。3.权利要求2的热核反应系统，其中，所述粒子束管至少部分地由包含所述高熔点材料和另一种材料的两种材料组成，并且其中所述粒子束管的内圆柱形表面涂覆有一层所述高熔点材料。4.权利要求2的热核反应系统，其中，所述高熔点材料包括钨或石墨。5.权利要求2的热核反应系统，其中，所述粒子束管包括第一端部，其与燃料喷射器呈流体连通用于接收从燃料喷射器供应的至少一种热核燃料类型；和第二端部，其与反应室呈流体连通用于将多束粒子束射入反应室。6.权利要求5的热核反...
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