熔凝器

✍ dations ◷ 2025-01-22 19:51:40 #熔凝器

Fusor是一种实验装置，它以电场来加热离子，直到产生适合核聚变的情况。这是一种惯性静电约束装置，主体内部呈真空状态，当中有两个带着电极的金属笼子，产生电压。带着正电的离子进入这个装置，会被电场牵引而加速、发热，并集中在中心位置。当达到适合的温度，离子在装置中心的浓度也增加，若发生相互碰撞，且燃料适当（氘）即会发生核聚变。这种实验装置，最常见的类型，是Farnsworth–Hirsch fusor。这个装置由美国发明家费罗·法恩斯沃斯(1964年)和罗泊特·赫舍（英语：Robert L. Hirsch）在1967年发明。洛斯阿拉莫斯国家实验室的William Elmore，James L. Tuck与Ken Watson，曾经提出另一个构想，但是没有实际作出来。目前这种装置的输出功率远小于输入功率，还不能作为能源，但是可以用作实际的中子源。Fusor这个装置包含两个用金属线作成的笼子，外层的金属笼子为阳极，而内层的笼子为阴极，这两个笼子被包覆起来，装置内形成真空。当带着正电的离子进入装置，会被内层外层电极形成的电场牵引，向内部加速。随着离子的速度增加，温度也会随之增加。电场牵引著离子，使它的速度上升，温度也上升，一直加热到可能发生核聚变的状态。在装置中心位置，离子浓度会增高，若发生碰撞，可能有几个离子发生核聚变。每增加1伏特的电压，可以使离子温度增加11,604开尔文。典型的磁约束聚变装置产生的等离子体，约为15 keV或是170 megakelvin。只要有15,000伏特的电压，就可以使带着正电的离子加热到这个程度。但因为这个装置的电阻会使能量产生很高的耗损，因此类似的装置，输入功率都会大于输出功率，通常无法实际产出能量。这种核聚变装置的设计概念，最早由费罗·法恩斯沃斯提出，使用惯性静电约束（IEC）的原理。费罗·法恩斯沃斯在自己的实验室中进行设计，并取得专利。惯性静电约束这个名称也是由他选定。1949年，ITT公司并购了法恩斯沃斯实验室，核聚变计划被认为无利可图，因此遭到搁置。1962年，费罗·法恩斯沃斯提出一项专利，以线栅间的电压差，来牵引离子，使离子加速到发生核聚变。1964年至1967年间，罗泊特·赫舍（英语：Robert L. Hirsch）提出一个修改过后的设计，并开始实际建造。

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