慣性約束裝置

驅動器、靶室、聚變靶及診斷設備組成,其中驅動器是最主要的部件。研究內容包括驅動束與電漿的耦合效率、燃料等熵壓縮過程、聚爆對稱性、消融壓強和點火機制等,點火機制為研究重點。

基本介紹

  • 中文名:慣性約束裝置
  • 組成驅動器、靶室、聚變靶及診斷設備
驅動器,靶室及聚變靶,診斷設備,

驅動器

慣性約束採用的驅動器有雷射驅動器、離子束驅動器和強流Z箍縮裝置,均為技術複雜的大型設備且造價昂貴,要求提供極高功率/極短脈衝的雷射束、粒子束或大電流(雷射束脈寬幾納秒、功率為10W以上,粒子束脈寬幾納秒、功率為10W以上,Z箍縮裝置電流脈衝為60MA以上、上升沿小於lOns)。美國的國家點火裝置(NIF,造價35億美元,2009年投入實驗)能產生192束紫外雷射,總能量為1.8MJ,脈衝寬度幾納秒;美國的Z箍縮裝置電流輸出已達到38MA。

靶室及聚變靶

靶室是聚變靶的棲身之處,一般由不鏽鋼或鋁材料構成,具有一定的幾何對稱性(鐘罩形、柱形或球形)。為了提高聚變靶對雷射或粒子能量的吸收效率,避免靶室周圍的診斷設備加高壓時打火,靶室須保持一定真空度。聚變靶一般是充注高壓氘一氚氣體的玻璃微球或塑膠微球,其尺寸大小與驅動器的功率水平密切相關。NIF上的聚變靶尺寸已達毫米量級。

診斷設備

診斷設備用於測量驅動器的輸出參數、核聚變反應的物理過程和特徵,以及核聚變中子參數等。通過這些測量,可以不斷最佳化聚變靶的設計和驅動器的參數選擇。

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