RU2017112867A

RU2017112867A - Реактор с инерциальным удержанием на альфвеновских волнах с нелинейным вращением

Info

Publication number: RU2017112867A
Application number: RU2017112867A
Authority: RU
Inventors: Демитри Джозеф ХОПКИНС; Эрик Майкл ТОМАС
Original assignee: Агни Энерджи, Инк.
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2018-10-17
Also published as: CN107148652A; CA2963946A1; CN107148652B; EP3195326A2; EP3195326A4; US10636538B2; US20160078973A1; WO2016048723A3; WO2016048723A2

Claims

1. Линза с регулируемой апертурой, предназначенная для управления потоком ионов, содержащая

апертуру с регулируемым диаметром, при этом ионы в указанном потоке ионов, могут проходить через линзу, только проходя через апертуру;

магнитную часть линзы, подключенную к первому регулируемому напряжению и выполненную с возможностью создания магнитного поля;

статический компонент, имеющий диаметр, определяющий максимальный диаметр апертуры; и

по меньшей мере одну диафрагму линзы, подключенную ко второму регулируемому напряжению и выполненную с возможностью регулирования диаметра линзы, при этом одна или большее число диафрагм выполнены с возможностью регулирования диаметра апертуры, причем линза выполнена с возможностью непрерывного регулирования диаметра апертуры между положением с максимальным диаметром и полностью закрытым положением, в котором ионы не проходят через линзу.

2. Линза с регулируемой апертурой по п. 1, дополнительно содержащая средства регулирования вертикальной высоты расположения линзы вдоль оси, образованной траекторией прохождения потока ионов.

3. Линза с регулируемой апертурой по п. 2, дополнительно содержащая внешние соединительные узлы, при этом указанные средства регулирования вертикальной высоты расположения линзы включают указанные узлы, функционально связанные со стержнем вертикального регулирования.

4. Линза с регулируемой апертурой по п. 1, в которой статический элемент подключен к третьему регулируемому напряжению и стабилизирует силовые линии электрического поля между первой диафрагмой и второй диафрагмой линзы.

5. Линза с регулируемой апертурой по п. 1, в которой каждая диафрагма линзы дополнительно содержит

множество поворотных лепестков, выполненных с возможностью синхронного поворота для изменения диаметра апертуры;

четвертое регулируемое напряжение, прикладываемое к лепесткам для регулирования напряженности электростатического поля.

6. Линза с регулируемой апертурой по п. 1, которая содержит первую и вторую диафрагмы, при этом источник первого регулируемого напряжения, подключенный к первой диафрагме, и источник второго регулируемого напряжения, подключенный ко второй диафрагме, синхронизированы для создания желаемого электростатического поля.

7. Линза с регулируемой апертурой по п. 1, в которой магнитная часть линзы, кроме того, содержит поверхность, выполненную с канавкой, при этом магнитный провод намотан в канавке вокруг указанной магнитной части линзы, и намотанный закольцованный магнитный провод подключен к первому регулируемому напряжению так, что в линзе создается переменное магнитное поле.

8. Устройство, содержащее твердотельную мишень для оптимизации удержания плазмы вблизи мишени, с тем чтобы обеспечить увеличение количества реакций термоядерного синтеза.

9. Устройство по п. 8, в котором твердотельная мишень выполнена из водородсодержащего твердого тела.

10. Устройство по п. 9, в котором твердотельная мишень выполнена из дейтерий- или тритийсодержащего твердого материала, например, из дейтерида лития, бородейтерида лития или боротритида лития.

11. Устройство по п. 8, в котором к указанной мишени прикладывается напряжение для притягивания ионов, находящихся в плазме.

12. Регулируемый реактор термоядерного синтеза, содержащий

источник ионов для создания потока ионов, направляемого в реактор;

ряд линз, причем каждая линза имеет ряд переменных параметров, которые являются регулируемыми для управления потоком ионов;

мишень-тарелку, которая бомбардируется указанным потоком ионов для осуществления реакции термоядерного синтеза; и

стенку реактора и первую и вторую концевые детали, при этом указанные первая и вторая концевые детали соединены со стенкой реактора для ограждения реакционной камеры, а внутри указанной реакционной камеры размещены указанные регулируемые линзы и мишень-тарелка, при этом ионы от источника ионов поступают в реакционную камеру через указанные первую или вторую концевые детали, а стенка реактора и концевые детали соединены так, чтобы обеспечить возможность поддержания вакуума внутри реакционной камеры.

13. Реактор по п. 12, в котором одним из регулируемых переменных параметров для каждой из указанного ряда линз является вертикальная высота расположения линзы относительно оси, нормальной к первой и второй концевыми деталями и перекрывающей расстояние между ними.

14. Реактор по п. 13, дополнительно содержащий средства регулирования указанной вертикальной высоты расположения линзы.

15. Реактор по п. 13, дополнительно содержащий ряд стержней вертикального регулирования, при этом каждый стержень из указанного ряда стержней вертикального регулирования функционально связан с одной из указанного ряда линз для перемещения указанной линзы по вертикали.

16. Реактор по п. 12, в котором указанный ряд линз включает по меньшей мере пять независимых линз.

17. Реактор по п. 12, в котором каждая линза из указанного ряда линз представляет собой линзу по п. 1.

18. Реактор по п. 12, в котором указанная мишень-тарелка представляет собой устройство по п. 8.

19. Реактор по п. 12, в котором указанный ряд линз включает по меньшей мере пять независимых линз, при этом каждая линза из указанных по меньшей мере пяти линз представляет собой линзу по п. 1, указанная мишень-тарелка представляет собой устройство по п.8, и поток ионов проходит через апертуру всех пяти линз и управляется путем регулирования по меньшей мере одного из указанного ряда переменных параметров по меньшей мере одной линзы.

20. Реактор по п. 12, в котором стенка реактора и концевые детали выполнены из пластмассы или другого материала для уменьшения или предотвращения образования электрического дугового разряда.

21. Способ управления ионным пучком с использованием линзы с регулируемой апертурой, характеризующийся тем, что

устанавливают вертикальное положение линзы вдоль оси, определяемой ионным пучком;

устанавливают диаметр апертуры линзы, при этом ионы в ионном пучке имеют возможность проходить через линзу только с прохождением через апертуру;

генерируют электрическое поле, проходящее через линзу;

генерируют магнитное поле, проходящее через линзу;

при этом на каждом из этапов - установление вертикального положения, установление диаметра, генерирование электрического поля и генерирование магнитного поля – может выполняться регулирование независимо от других этапов.

22. Способ генерирования нейтронов, обладающих высокой энергией, с использованием реактора термоядерного синтеза, содержащего системы управления с обратной связью для независимого регулирования ряда переменных параметров и генерирования альфвеновских волн, включающий:

направление потока ионов в реактор;

настройку ряда регулируемых линз, при этом указанный поток ионов направляют через линзы, каждая линза имеет ряд независимо регулируемых переменных параметров, и указанный ряд независимо регулируемых переменных параметров включает по меньшей мере:

вертикальное положение линзы в реакторе;

диаметр апертуры линзы;

электрическое поле в линзе;

магнитное поле в линзе; и

положение твердотельной мишени-тарелки для обеспечения взаимодействия с потоком ионов и осуществления реакций термоядерного синтеза.

23. Способ по п. 22, в котором дополнительно присоединяют устройство для создания вакуума к реактору для повышения эффективности реакций термоядерного синтеза и удаления из реактора отходов.