Способ увеличения эффективности преобразования энергии лазерного термоядерного синтеза и устройство для его осуществления

Заявленное изобретение относится к способу увеличения эффективности преобразования энергии лазерного термоядерного синтеза. В заявленном способе поглощающий теплоноситель формирует сплошную завесу вокруг источника ионизирующего излучения, что реализуется посредством заявленного устройства. Устройство содержит корпус (1) реакционной камеры, в которую вводятся лазерные пучки (2) через окна (3), слой поглощающего теплоносителя (4), первую стенку (5), фокусируясь на термоядерной мишени (6), доставленной механизмом подачи мишеней (7), закрепленном во входном цилиндрическом канале (8), за которым следуют сферический канал (9) и выходной цилиндрический канал (10). После инициирования термоядерной реакции ионизирующее излучение проходит через первую стенку, поглощаясь в слое теплоносителя, и далее не может покинуть реакционную камеру, распространяясь по траекториям лазерного излучения. Техническим результатом является увеличение эффективности преобразования энергии потока выделенного в ходе термоядерной реакции ионизирующего излучения в тепловую энергию в реакторе с инерциальным удержанием плазмы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области термоядерной энергетики и может быть использовано при создании станций теплоснабжения и электростанций, использующих термоядерную энергию.

Уровень техники

Цель изобретения: увеличение эффективности преобразования энергии потока выделенного в ходе термоядерной реакции ионизирующего излучения в тепловую энергию применительно к реакторам с инерциальным удержанием плазмы.

Известен способ поглощения энергии (патент США №4158598, от 19.06.1979, G21B 1/03), при котором реакционная камера не имеет твердой первой стенки, а литиевый поглощающий теплоноситель под действием центростремительной силы образует параболическую отражающую полость, в фокусе параболы которой посредством падающего на мишень лазерного излучения инициируется термоядерная реакция. При этом ионизирующее излучение имеет возможность покидать полость реакционной камеры через окно ввода лазерного излучения и термоядерных мишеней, что снижает эффективность преобразования энергии.

Известен способ поглощения энергии (патент США №4344911, от 17.08.1982, G21B 1/03), при котором реакционная камера не имеет твердой первой стенки, а литиевый поглощающий теплоноситель течет струями, образующими завесу вокруг термоядерной мишени. Однако поглощающий теплоноситель обтекает окна ввода лазерного излучения и отверстие для ввода термоядерных мишеней. При этом ионизирующее излучение имеет возможность покидать полость реакционной камеры через эти отверстия, что снижает эффективность преобразования энергии.

Известен способ поглощения энергии (патент США №3762992, от 02.10.1973, G21B 1/03), при котором реакционная камера имеет сферический канал между первой и задней стенками для прокачки литиевого поглощающего теплоносителя, обтекающего окна ввода лазерного излучения, отверстие для ввода термоядерных мишеней и полость для сбора осадочных продуктов реакции. При этом ионизирующее излучение имеет возможность покидать полость реакционной камеры через эти отверстия, что снижает эффективность преобразования энергии.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ поглощения энергии (патент РФ №2461083, от 10.09.2012, G21B 1/00), при котором реакционная камера имеет сферический канал между первой и задней стенками для прокачки поглощающего теплоносителя на водной основе, обтекающего окна ввода лазерного излучения и отверстие для ввода термоядерных мишеней. При этом ионизирующее излучение имеет возможность покидать полость реакционной камеры через эти отверстия, что снижает эффективность преобразования энергии.

Раскрытие изобретения

Цель изобретения: увеличение эффективности преобразования энергии потока выделенного в ходе термоядерной реакции ионизирующего излучения в тепловую энергию применительно к реакторам с инерциальным удержанием плазмы.

Предлагаемый способ увеличения эффективности преобразования энергии лазерного термоядерного синтеза отличается тем, что поглощающий теплоноситель формирует сплошную завесу вокруг источника ионизирующего излучения.

На фиг.1 изображен разрез предлагаемой реакционной камеры.

Устройство содержит сферический корпус 1 реакционной камеры, в полость которой направляются лазерные пучки 2, проходящие через окна 3, слой поглощающего теплоносителя 4, а также первую стенку 5, фокусируясь на термоядерной мишени 6, доставленной механизмом подачи мишеней 7, закрепленном во входном цилиндрическом канале 8, за которым по ходу движения поглощающего теплоносителя 4 следуют сферический канал 9 и выходной цилиндрический канал 10.

Высоким коэффициентом пропускания для лазерного излучения обладают окна 3, поглощающий теплоноситель 4 и первая стенка 5, при этом первая стенка 5 обладает высоким коэффициентом пропускания для ионизирующего излучения, а поглощающий теплоноситель 4 обладает высоким коэффициентом поглощения этого излучения.

Механизм подачи мишеней 7, закрепленный во входном цилиндрическом канале 8, обладает высоким коэффициентом пропускания для ионизирующего излучения.

Термоядерная мишень 6 содержит смесь изотопов водорода, участвующих в реакции термоядерного синтеза.

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 изображен разрез предлагаемой реакционной камеры. Плоскость разреза проходит через геометрический центр сферического корпуса и через ось симметрии входного и выходного цилиндрических каналов. Механизм подачи мишеней изображен условно.

Осуществление изобретения

В рассмотренных конструкциях аналогичных реакционных камер поглощающий теплоноситель не формирует сплошную завесу вокруг источника ионизирующего излучения. В наиболее близком варианте конструкции теплоноситель обтекает окна, предназначенные для ввода лазерного излучения, а также отверстия, необходимые для подачи термоядерных мишеней, в результате чего эти же отверстия выпускают ионизирующее излучение из полости реакционной камеры.

При использовании реакционной камеры с оптически прозрачным поглощающим теплоносителем, оптически прозрачной первой стенкой и оптически прозрачными окнами, появляется возможность вводить лазерное излучение через окна, слой теплоносителя и первую стенку. В результате, после инициирования термоядерной реакции в мишени, содержащей смесь изотопов водорода, выделенное ионизирующее излучение проходит через первую стенку, поглощаясь в слое поглощающего теплоносителя, и уже не может покинуть реакционную камеру, распространяясь по траекториям лазерного излучения. Та часть ионизирующего излучения, которая распространяется в направлении механизма подачи мишеней, проходит через его элементы с минимальным поглощением и улавливается в слое поглощающего теплоносителя во входном цилиндрическом канале. Поток нагретого поглощающего теплоносителя выводит энергию из реакционной камеры во внешний контур реактора. Вторичное излучение, возникшее при поглощении ионизирующего излучения термоядерной реакции в поглощающем теплоносителе, несет значительно меньше энергии. Таким образом, ионизирующее излучение практически полностью передает свою энергию поглощающему теплоносителю, что повышает эффективность системы.

Предполагается, что термоядерная мишень является мишенью непрямого облучения, что позволяет преобразовывать лазерное излучение в излучение с меньшей длинной волны (мягкое рентгеновское излучение), которое обеспечивает лучшие характеристики сжатия мишени, чем исходное излучение. Мишень состоит из полости-конвертора, имеющей отверстия для ввода лазерного излучения, внутри которой расположена микросфера, наполненная смесью дейтерия и трития [1]. Полость-конвертор может быть изготовлена из материалов с большим атомным весом, например таких, как вольфрам. Эта полость имеет с внутренней стороны покрытие в виде слоя золота толщиной 1 мкм. Микросфера, содержащая смесь изотопов водорода, может быть изготовлена из полимерных материалов. Предполагается, что на мишень воздействует импульсное лазерное излучение с длиной волны 350 нм, которое вводится в полость-конвертор через отверстия и поглощается ее внутренней поверхностью, испускающей при этом мягкое рентгеновское излучение со средней энергией кванта, приблизительно равной 170 эВ. Это рентгеновское излучение падает на наружную поверхность микросферы, вызывая испарение вещества и формирование реактивной силы, сжимающей и разогревающей содержащееся в микросфере топливо [2]. Смесь дейтерия и трития, вступая в реакцию, выделяет ионизирующее излучение в виде нейтронов и гамма-квантов в пропорции 90:10. Первая стенка должна быть изготовлена из материала, устойчивого к воздействию ионизирующего излучения в течение длительного времени. При этом материал должен с минимальным поглощением пропускать излучение лазера. В качестве такого материала можно использовать оптические стекла, например кварцевое стекло КУ-1, имеющее высокий коэффициент пропускания в широком диапазоне длин волн и обладающее радиационно-оптической стабильностью к нейтронам и гамма-квантам при длине волны лазерного излучения, равной 350 нм [3]. Этот же материал можно использовать для изготовления окон. Поглощающий теплоноситель, имеющий высокий коэффициент поглощения ионизирующего излучения и высокий коэффициент пропускания излучение лазера, может быть изготовлен на основе легкой воды. Вода имеет малый коэффициент поглощения электромагнитного излучения, который при 350 нанометрах равен 0,0204 (м-1) [4]. Согласно экспоненциальному закону затухания электромагнитного потока в среде, при толщине слоя воды, равной 30 сантиметрам, потери излучения будут равны 0,6%. В то же время, вода является эффективным замедлителем быстрых нейтронов и, при толщине слоя воды, равной 17 сантиметрам, уменьшает среднеквадратичную энергию нейтронов с 14,1 МэВ до 0,01 эВ, что соответствует тепловым нейтронам [5]. Уже на этой стадии эффективность преобразования энергии ионизирующего излучения в тепловую энергию приближается к 100 процентам. При поглощении тепловых нейтронов в воде возникает захватное гамма-излучение с энергией 2,23 МэВ, поток которого в 13-сантиметровом слое воды ослабевает примерно в 2 раза и поглощается корпусом реактора, а также, частично, кварцевыми окнами [5, 6, 7]. Ионизирующее излучение, прошедшее через окна, можно улавливать с помощью экранов, изготовленных с использованием свинца или его соединений. Таким образом, требуемая толщина слоя поглощающего теплоносителя может быть задана в промежутке между 20 и 30 сантиметрами. Элементы механизма подачи мишеней могут быть изготовлены из тяжелых металлов или сплавов, имеющих высокую температуру плавления и большой атомный вес (например, вольфрам, соединения вольфрама).

Список литературы

1. Ф.М. Абзаев, С.А. Белысов, А.В. Бессараб, С.В. Бондаренко, А.В. Веселое, В.А. Гайдаш, Г.В. Долголева, Н.В. Жидков, В.М. Изгородин, Г.А. Кириллов, Г.Г. Кочемасов, Д Н. Литвин, Е.И. Митрофанов, В.М Муругов, Л.С. Мхитарьян, С.И. Петров, А.В. Пинегин, В.Т. Пунин, А.В. Сеник, Н.А. Суслов. «Сжатие и нагрев сферических термоядерных мишеней при непрямом (рентгеновском) облучении на установке ИСКРА-5». Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский НИИ экспериментальной физики, 607190, Сэров, Нижегородская обл., Россия. ЖЭТФ. 1998, том 114, вып. 1(7), стр. 155-170.

2. Е.П. Велихов, С.В. Путвинский. «Термоядерная энергетика. Статус и роль в долгосрочной перспективе». Доклад от 22.10.1999, выполненный в рамках Energy Center of the World Federation of Scientists.

3. Б.А. Левин, Д.В. Орлинский, К.Ю. Вуколов, В.Т. Грицына. Исследование радиационной стойкости кварцевых стекол к нейтронному и гамма-облучению // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез, 2003, выпуск 3, стр. 51-56.

4. F.M. Sogandares and E.S. Fry, "Absorption spectrum (340-640 nm) of pure water. I. photothermal measurements," Appl. Opt. 36, 8699-8709 (1997).

5. И.Н. Бекман. Ядерная физика. Лекции. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Химический факультет. Кафедра радиохимии. М.: 2010. - 511 с.

6. А.В. Матвеев, В.И. Козаченко, В.П. Котов; под ред. А.В. Матвеева. Практикум по дозиметрии и радиационной безопасности. Учебное пособие. ГУАП. - СПб.: 2006. - 88 с.

7. В.И. Арбузов. Основы радиационного оптического материаловедения. Учебное пособие. СПб: СПбГУИТМО. 2008. - 284 с.

1. Способ увеличения эффективности преобразования энергии лазерного термоядерного синтеза, состоящий в формировании сплошной завесы поглощающего теплоносителя вокруг источника ионизирующего излучения, отличающийся тем, что ввод лазерного излучения в полость реакционной камеры осуществляется через оптически прозрачные окна, слой оптически прозрачного поглощающего теплоносителя и оптически прозрачную первую стенку, причем поглощение энергии выделенного в ходе термоядерной реакции ионизирующего излучения осуществляется поглощающим теплоносителем, омывающим первую стенку и механизм подачи мишеней, изготовленные из материалов с низким коэффициентом поглощения ионизирующего излучения.

2. Устройство для увеличения эффективности преобразования энергии лазерного термоядерного синтеза, содержащее реакционную камеру с каналами для прокачки поглощающего теплоносителя с установленным в ней механизмом подачи мишеней, отличающееся тем, что ввод лазерного излучения в полость реакционной камеры осуществляется через оптически прозрачные окна, изготовленные из кварцевого стекла, слой оптически прозрачного поглощающего теплоносителя на водной основе и оптически прозрачную первую стенку, изготовленную из кварцевого стекла, причем поглощение нейтронов и гамма-квантов осуществляется поглощающим теплоносителем, омывающим первую стенку и механизм подачи мишеней, изготовленный из соединений вольфрама.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится способу измерения пространственного распределения ионной температуры водородной плазмы и характеризуется тем, что измеряют энергетическое распределение атомов перезарядки, поступающих из плазмы, калиброванным многоканальным анализатором, каждый канал которого регистрирует атомы определенной энергии.

Изобретение относится к термоядерному синтезу. Электроизолирующее устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую полую опору с фланцами, болт и закрепительную гильзу.

Изобретение относится к устройству для контроля нарабатываемого трития в бланкете термоядерного реактора. Заявленное устройство выполнено в виде контейнера (1), по оси которого расположены капсулы (5), содержащие металлические детекторы (7) нейтронного излучения и детекторы (6) наработки трития из тритийвоспроизводящего материала, оба конца которого закрыты пробками (2, 3) из малоактивируемого материала.
Изобретение относится к оптическим системам для фокусировки пучка. Оптическая система содержит корпус (1) с входным отверстием (2) для ввода вдоль оптической оси (3) пучка лазерного излучения (4), который отражается от первого конического зеркала (5), проходит через цилиндрическое окно (6), кольцевое коническое зеркало (7) и, пройдя через кольцевое тороидальное зеркало (8) и главное тороидальное зеркало (9), выводится через выходное отверстие (10), фокусируясь в точке (11).

Заявленная группа изобретений относится к средствам для проведения реакции управляемого ядерного синтеза. Для этого осуществляют инжектирование ускоренных ионов легких элементов в вакуумированный кольцевой канал (1) со стенкой (2), выполненной из материала, способного к электризации, имеющий продольную ось (3) в виде выпуклой гладкой линии.

Изобретение относится к средствам управляемого ядерного синтеза с магнитным удержанием плазмы и может быть использовано в термоядерных реакторах для защиты стенок.

Изобретение относится к способу осуществления управляемого термоядерного синтеза. Способ включает периодическое взрывание термоядерного взрывного устройства внутри реактора в виде прочного корпуса (1), в котором имеется вода (2), превращаемая в пар, используемый для потребных нужд, и отличается тем, что прочный корпус заполняется водой, которая при любом ее агрегатном состоянии остается должное время в пределах внутреннего пространства прочного корпуса, через который производится отбор утилизируемой теплоты, аккумулированной внутри этого корпуса.

Заявленное изобретение относится к способу осуществления ядерных реакций. Заявленный способ характеризуется тем, что каналируемые ядерные частицы, ионы или излучения при каналировании фокусируются в определенном месте канала в кристаллической решетке фазы внедрения, нанотрубках или за их пределами.

Изобретение относится к области энергетики, в частности термоядерным взрывным устройствам. Термоядерное взрывное устройство (2), выполненное из металла, включает размещенную внутри него капсулу (1) из дейтерия или смеси дейтерия и трития и любого иного термоядерного топлива.

Заявленное изобретение относится к области энергетических установок типа токомак и может быть использовано при создании и проектировании магнитных термоядерных установок с активной зоной в виде тора.

Изобретение относится к устройству для электрического соединения внутрикамерных компонентов с вакуумным корпусом термоядерного реактора. Заявленное устройство содержит установленные в единый пакет токопроводящие пластины. Пластины имеют фланцы для крепления к внутрикамерному компоненту и вакуумному корпусу. Поверхность пластин между фланцами имеет форму симметричной волны по меньшей мере одного полного периода. Техническим результатом является увеличение нагрузочной способности по току и податливости устройства в целом за счет создания в токопроводящих пластинах участков с встречно направленным током, перпендикулярным тороидальной составляющей магнитного поля. 3 ил.

Изобретение относится к области термоядерного синтеза. Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора установлена в посадочное гнездо вакуумного корпуса с образованием резьбового соединения с ним, а другим фланцем соединена с модулем с помощью резьбовых крепежных элементов. Устройство снабжено закрепительной втулкой и направляющим кольцом, которые установлены на фланце гибкой опоры, обращенном к модулю и выполненном с двумя диаметрально расположенными лысками. Втулка снабжена выступами, которые выполнены на ее внутренней поверхности и контактируют с лысками фланца с возможностью скольжения по ним. На торцевой поверхности втулки перпендикулярно к упомянутым выступам выполнены пазы, а направляющее кольцо закреплено на вакуумном корпусе и снабжено полозьями, которые установлены в пазах закрепительной втулки с возможностью скольжения по ним. Технический результат - фиксация гибкой полой опоры от вращения в резьбовых соединениях с модулем и вакуумным корпусом при сохранении ее плоскопараллельного смещения по двум координатам фланца опоры, обращенного к модулю. 5 ил.

Способ наведения излучения многоканального лазера в заданные точки мишени и комплекс для его осуществления основаны на использовании одних и тех же шести датчиков, установленных вокруг мишенной камеры попарно напротив друг друга. При этом четыре датчика размещены в экваториальной плоскости МК, а два - в зоне полюсов. Юстировку мишени осуществляют с помощью двух кубических имитаторов мишени. Один из имитаторов выполнен в виде куба с зеркальными гранями и оптическими метками, другой - в виде куба, грани которого выполнены с двумя областями - центральная с матовой поверхностью, периферийная с зеркальной поверхностью. Команды исполнительным органам перемещений, управление положением мишени, обработку изображения производят автоматически. Технический результат заключается в возможности применения для различных типов мишеней без ограничения типа геометрии сведения пучков на мишень и повышении быстродействия. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области средств получения высоких динамических давлений и температур и может быть использовано для проведения химических реакций, изменения кристаллической структуры твердых тел при высоком давлении и температуре, в частности для получения искусственных алмазов (алмазного порошка), для сжатия DT-льда с целью получения нейтронного источника, для осуществления инерциального термоядерного синтеза. Снаряд для осуществления способа ударного сжатия тел малой плотности содержит оболочку снаряда 2 и сжимаемое тело 1, установленное в передней части оболочки снаряда. На оболочке снаряда может устанавливаться полый цилиндр 5, к хвосту которого может присоединяться тонкостенный полый цилиндр 7 с болванкой 9. Реактор для осуществления способа ударного сжатия тел малой плотности состоит из реакторной камеры и двух разгонных устройств для снарядов (пушек), смотрящих навстречу друг другу. Внутри реакторной камеры устанавливается пористый слой из пористого металла. Вместо пористого металла могут использоваться пенометалл, слой плотно уложенных тонкостенных металлических трубок, слои тонкостенных ячеек или сот. Сущность способа ударного сжатия тел малой плотности заключается в осевом сжатии каждого сжимаемого тела массивной задней частью оболочки снаряда при лобовом столкновении двух одинаковых снарядов в реакторной камере. При этом происходит также ударное сжатие ударной волной и может использоваться интерференция, а также фокусировка отраженных от границ раздела сжимаемых тел и оболочек снарядов ударных волн. Может осуществляться также радиальное сжатие сжимаемых тел сходящимся к оси снарядов кольцевым жидким или плазменным потоком, полученным в результате столкновения двух полых цилиндров. Может использоваться интерференция двух ударных волн, полученных в результате удара болванок по задним частям оболочек снарядов. Изобретение позволяет увеличить конечную степень сжатия, давление и температуру при динамическом сжатии тел малой плотности. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к области физической химии, вакуумной технике, управляемого термоядерного синтеза и предназначено для поддержания требуемого вакуума в вакуумном объеме термоядерных установок и удаления из них остатков топлива: изотопов водорода дейтерия и трития, а также для откачки вакуумных систем, в которых изотопы водорода служат рабочим газом. Устройство для откачки изотопов водорода из вакуумного объема термоядерной установки содержит одинаковые расположенные параллельно друг другу модули, установленные вдоль откачного тракта термоядерной установки, при этом каждый из модулей включает заключенные в корпус композитную мембрану на основе металлов 5-й группы Периодической системы элементов - ниобия, ванадия, тантала или их сплавов друг с другом, атомизатор, систему охлаждения и выходной объем, причем системы охлаждения модулей соединены друг с другом, выходные объемы модулей объединены в единый выходной объем, а откачной тракт термоядерной установки в местах отсутствия модулей перекрыт диафрагмой для предотвращения прохождения откачиваемой смеси газов, минуя модули. Изобретение обеспечивает эффективную откачку изотопов водорода из вакуумного объема термоядерных установок, снижение габаритов установки для откачки и свободное размещение установки в откачном тракте. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение конструкции бланкета термоядерного реактора. Заявленный бланкет состоит из по крайней мере из одного вертикального металлического модуля, нижняя часть которого заполнена кипящим раствором сырьевого материала и соединена патрубком с устройством для извлечения из раствора целевых изотопов и радиоактивных отходов, а верхняя часть заполнена паром и соединена патрубком с паровым контуром циркуляции. Паровой контур включает последовательно установленные паровую турбину и конденсатор водяного пара, параллельно которому включен аварийный конденсатор и предохранительный клапан. В верхней части модуль соединен с устройством для рекомбинации продуктов радиолиза воды, а в нижней части модуль соединен трубопроводом с установленной в нем пробкой из материала с температурой плавления большей, чем рабочая температура раствора сырьевого материала, со сливной емкостью. Техническим результатом является повышение технологичности устройства за счет снижения рабочих температур, исключения токсичных и коррозионно-активных веществ, улучшения нейтронно-физических характеристик путем использования слабоактивируемых конструкционных материалов. 6 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к конструкции бланкета термоядерного реактора. В заявленном устройстве предусмотрено наличие по крайней мере одного вертикального металлического модуля с раствором сырьевого материала, соединенного патрубками, расположенными в верхней и нижней части, с контуром естественной циркуляции, содержащим теплообменник, и байпасным контуром с устройством для извлечения из раствора целевых изотопов и радиоактивных отходов. В заявленном бланкете используют водные растворы сырьевого материала, а внутри модуля установлен винтовой одновитковый шнек с диаметром, равным внутреннему диаметру модуля. В верхней части модуль соединен с устройством для рекомбинации продуктов радиолиза воды, а в нижней части модуль соединен трубопроводом с установленной в нем пробкой из материала с температурой плавления большей, чем рабочая температура раствора сырьевого материала, со сливной емкостью. Техническим результатом является повышение технологичности устройства в результате снижения рабочих температур, исключения токсичных и коррозионно-активных веществ, улучшения нейтронно-физических характеристик за счет использования неактивируемых конструкционных материалов. 7 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Изобретение относится к устройству для измерения спектральных характеристик плазмы реактора-токамака. Устройство содержит измерительный объем с расположенными в нем катодами и анодом тлеющего разряда, размещенный в стенке вакуумной камеры реактора-токамака, соединенный диагностическим каналом с расположенными за вакуумной камерой средствами измерения спектральных характеристик плазмы с детектором излучения в виде ФЭУ и блоком обработки электрического сигнала. Измерительный объем напрямую соединен с объемом вакуумной камеры, вход диагностического канала расположен на противоположной относительно измерительного объема стенке вакуумной камеры, а блок обработки электрического сигнала содержит синхронный детектор, соединенный с модулятором амплитуды тока тлеющего разряда по гармоническому закону, соединенным с катодами тлеющего разряда. В качестве модулятора тока тлеющего разряда используют генератор напряжения. Техническим результатом является возможность измерения концентрации примесей путем измерения характеристик спектральных линий на значительной площади поверхности плазменного шнура с низкой статистической погрешностью измерений при высоком уровне фонового излучения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способам встречного разгона нейтральных микрочастиц. При вращении ротора 1 внутри неподвижного статора 8, 10 исследуемые образцы (жидкость или газ) поступают во входные окна 18 и затем проходят через зазоры, образованные зубцами статора 10 и ротора 7. При этом движение микрочастиц будет формироваться двумя силами. Первая сила образуется за счет шнекового эффекта, при котором частицы, оказавшиеся в пазах, будут двигаться вдоль пазов. Вторая сила образуется за счет того, что частицы благодаря центробежным силам попадают в зазор между зубцами ротора и статора в зоны взаимного пересечения зубцов. Площадь зазора между зубцами статора и ротора определяется в зависимости от угла взаимного пересечения зубцов статора и ротора. Максимальные размеры этой площади, на входе в ускорители. Техническим результатом является снижение расхода материала, повышение КПД установок для встречного разгона и снижение их габаритов. 3. з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для встречного разгона нейтральных микрочастиц. Устройство содержит систему управления и состоит из коаксиально установленных двух ускорителей, направленных суженной стороной навстречу друг другу, с зазором и вращающихся относительно друг друга ротора 1 и статоров 10, выполненных так, что на входе ускорителя их диаметры больше, чем на выходе, на взаимообращенных поверхностях которых выполнены выступающие зубцы 3 с винтовыми пазами, идущими в противоположном направлении между ротором и статором с расходящимся от входного к выходному отверстиям ускорителя шагом, с числом зубцов ротора, равным числу зубцов статора и непрерывным зазором между каждым из зубцов статора и ротора, с шириной наружной поверхности зубцов, выполненной в зависимости от угла α их взаимного пересечения, причем в поперечном сечении выступающие зубцы выполнены в виде равнобедренной трапеции в расширенной части ротора и статора ускорителя и приближающимися к равнобедренному треугольнику в суженной его части. Техническим результатом является создание высокой концентрации нейтральных микрочастиц, таких как молекулы или атомы. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Заявленное изобретение относится к способу увеличения эффективности преобразования энергии лазерного термоядерного синтеза. В заявленном способе поглощающий теплоноситель формирует сплошную завесу вокруг источника ионизирующего излучения, что реализуется посредством заявленного устройства. Устройство содержит корпус реакционной камеры, в которую вводятся лазерные пучки через окна, слой поглощающего теплоносителя, первую стенку, фокусируясь на термоядерной мишени, доставленной механизмом подачи мишеней, закрепленном во входном цилиндрическом канале, за которым следуют сферический канал и выходной цилиндрический канал. После инициирования термоядерной реакции ионизирующее излучение проходит через первую стенку, поглощаясь в слое теплоносителя, и далее не может покинуть реакционную камеру, распространяясь по траекториям лазерного излучения. Техническим результатом является увеличение эффективности преобразования энергии потока выделенного в ходе термоядерной реакции ионизирующего излучения в тепловую энергию в реакторе с инерциальным удержанием плазмы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх