电磁脉冲驱动套筒内爆压缩磁化靶的研究

发布时间：2021-09-01 18:29

　　作为受控热核聚变能的两种主要实现途径-磁约束聚变（Magnetic Confinement Fusion,MCF）和惯性约束聚变（InertialConfinementFusion,ICF）,近年取得一些突破性的进展。同时,研究人员开始探索等离子体参数介于两者之间的聚变新途径-磁惯性约束聚变方案（Magneto-Inertial Fusion,MIF）,希望结合两者的优点,通过磁化等方式降低电子热传导,增加α粒子能量沉积,使燃料更容易达到聚变点火条件。此外,该类方案成本普遍低于MCF和ICF。我们注意到国际上该类方案发展较为迅速,其中包括一些使用电磁脉冲驱动的MIF方案取得了较大的进展。这类采用电磁脉冲驱动的磁惯性聚变方案,像圣地亚国家实验室（SandiaNationalLaboratory,SNL）的磁化套筒惯性聚变方案（MagLIF）,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LosAlamosNationalLaboratory,LANL）与美国空军研究实验室（Air ForceResearch Laboratory,AFRL）的场反位型压缩方案（FRCHX）等,与动态黑腔、Z-pinch黑腔... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?ＭａｇＬＩＦｇ过程示意图［Ｉｈｌ??

（２）场反位形等离子套筒内爆压缩方案（ＦＲＣＨＸ）。??该方案的基本原理是：用角向箍缩－装置产生初始等离子体磁化??靶，转移磁化靶至柱形套筒，套筒内爆压缩磁化靶聚变，如图１．２所示。ＬＡＮＬ??选择场反位形（Ｆｉｅｌｄ?ｒｅｖｅｒｓｅｄ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ＦＲＣ）等离子体作为等离子祀，??因为这种等离子体有闭合的磁力线，可以转移和压缩ＦＲＣ是一种高热压磁??压比（／？）的紧凑环向等离子体，有环向电流和轴向磁场，没有环向的磁场Ｍ．该??方案的过程可以分为四个部分：Ａ，箍缩线圈和磁镜线圈为放电管内中性气体??提供初始磁场，逐渐增大的放电电流使放电管内磁场增加及气体内感应电场增??大，当电场强度超过气体击穿电压时，中性气体的预电离完成，与此同时，等离??子体内维持较低的磁场（０．３？０．５７）；?Ｂ，迅速反向的放电电流提供了一个更强的??反向磁场（３？５Ｄ

?Ａ．！＂＇?Ｒ．ＪＬ??ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｌｉｎｅ?ｐｌａｓｍａ?ｄｅｓｉｇｎ，?ｔｅｓｔ；?Ｓｈｉｖａ?－ＦＲＣ??图１．２?ＬＡＮＬ的场反位形等离子套筒内爆压缩方案（ＦＲＣＨＸ）＂°］??（３）

【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲驱动磁化等离子体内爆升温点火的数值模拟[J]. 刘斌,李成,邓爱东,杨显俊.  强激光与粒子束. 2016(07)
[2]托卡马克研究的现状及发展[J]. 李建刚.  物理. 2016(02)
[3]反场构形的二维磁流体力学描述[J]. 李璐璐,张华,杨显俊.  物理学报. 2014(16)
[4]Z箍缩驱动动态黑腔中的基本能量转移特征[J]. 宁成,丰志兴,薛创.  物理学报. 2014(12)
[5]“荧光-1”实验装置物理设计[J]. 孙奇志,方东凡,刘伟,秦卫东,贾月松,赵小明,韩文辉.  物理学报. 2013(07)
[6]电磁内爆的准一维数值模拟[J]. 廖海东,胡熙静.  高压物理学报. 1997(03)

硕士论文
[1]电磁驱动下产生超强磁场及内爆压缩等离子体升温的研究[D]. 邓爱东.中国工程物理研究院 2015



本文编号：3377472