RU2011128777A

RU2011128777A - Устройство для сжатия плазмы и способ сжатия плазмы

Info

Publication number: RU2011128777A
Application number: RU2011128777/07A
Authority: RU
Inventors: Мишель Жорж ЛАБЕРЖЕ; Дуглас Х. РИЧАРДСОН
Original assignee: Дженерал Фьюжен, Инк.
Priority date: 2009-02-04
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2013-03-10
Also published as: US20140247913A1; CN102301832A; US8537958B2; CN102301832B; KR101541576B1; WO2010089670A1; US20160314855A1; US20110026657A1; CA2750441A1; US20180190390A1; US9875816B2; RU2503159C2; EP2394496A4; BRPI1008865A2; BRPI1008865B1; JP2012517085A; KR20110121622A; CA2750441C; JP5107466B2; US9424955B2

Abstract

1. Устройство для сжатия плазмы, содержащее:- плазменный инжектор, сконфигурированный для генерации компактного тороида плазмы;- ускоритель плазмы, имеющий первый конец, второй конец и продольную ось между первым концом и вторым концом, причем ускоритель плазмы сконфигурирован для приема компактного тороида на первом конце и для ускорения компактного тороида вдоль продольной оси в направлении второго конца; и- систему жидкой воронки, содержащую жидкую воронку, имеющую, по существу, цилиндрический проход, по существу, совмещенный с продольной осью ускорителя плазмы, причем указанный проход имеет первый внутренний диаметр у верхнего конца прохода и второй внутренний диаметр у нижнего конца прохода, при этом второй внутренний диаметр меньше, чем первый внутренний диаметр, причем система жидкой воронки сконфигурирована для приема компактного тороида от второго конца ускорителя плазмы и для сжатия компактного тороида, когда компактный тороид движется вдоль прохода от верхнего конца в направлении нижнего конца, при этом система сконфигурирована так, что давление компактного тороида, когда он находится ниже верхнего конца, больше чем давление компактного тороида, когда он находится выше верхнего конца.2. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит конденсаторную батарею для снабжения электрической энергией плазменного инжектора, и линию передачи, по существу, в виде диска, для электрической связи конденсаторной батареи с плазменным инжектором.3. Устройство по п.1, в котором ускоритель плазмы содержит ограничитель плазмы, расположенный поблизости от первого конца ускорителя плазмы, причем ограничитель п

Claims

1. Устройство для сжатия плазмы, содержащее:

- плазменный инжектор, сконфигурированный для генерации компактного тороида плазмы;

- ускоритель плазмы, имеющий первый конец, второй конец и продольную ось между первым концом и вторым концом, причем ускоритель плазмы сконфигурирован для приема компактного тороида на первом конце и для ускорения компактного тороида вдоль продольной оси в направлении второго конца; и

- систему жидкой воронки, содержащую жидкую воронку, имеющую, по существу, цилиндрический проход, по существу, совмещенный с продольной осью ускорителя плазмы, причем указанный проход имеет первый внутренний диаметр у верхнего конца прохода и второй внутренний диаметр у нижнего конца прохода, при этом второй внутренний диаметр меньше, чем первый внутренний диаметр, причем система жидкой воронки сконфигурирована для приема компактного тороида от второго конца ускорителя плазмы и для сжатия компактного тороида, когда компактный тороид движется вдоль прохода от верхнего конца в направлении нижнего конца, при этом система сконфигурирована так, что давление компактного тороида, когда он находится ниже верхнего конца, больше чем давление компактного тороида, когда он находится выше верхнего конца.

2. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит конденсаторную батарею для снабжения электрической энергией плазменного инжектора, и линию передачи, по существу, в виде диска, для электрической связи конденсаторной батареи с плазменным инжектором.

3. Устройство по п.1, в котором ускоритель плазмы содержит ограничитель плазмы, расположенный поблизости от первого конца ускорителя плазмы, причем ограничитель плазмы предназначен для запрета перемещения компактного тороида внутри канала распространения плазмы от положения выше местоположения ограничителя до положения ниже местоположения ограничителя, пока сила магнитного поля ускорителя не превышает пороговое значение

4. Устройство по п.3, в котором ограничитель плазмы имеет сужение в канале распространения плазмы или по меньшей мере в одной магнитной катушке, расположенной поблизости от первого конца ускорителя плазмы.

5. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит конденсаторную батарею для снабжения электрической энергией ускорителя плазмы и насыщающий реактор, служащий для задержки подачи электрической энергии от конденсаторной батареи к ускорителю плазмы, причем насыщающийся реактор установлен в линии передачи в виде диска для передачи электрической энергии от конденсаторной батареи к ускорителю плазмы.

6. Устройство по п.1, которое выполнено так, что давление компактного тороида у второго конца ускорителя плазмы меньше, чем прочность материала ускорителя плазмы у второго конца ускорителя плазмы, или так, что давление компактного тороида, когда он находится в жидкой воронке, выше, чем прочность материала ускорителя плазмы.

7. Устройство по п.1, в котором жидкая воронка содержит жидкий металл, причем жидкая воронка дополнительно содержит насосную систему для подачи жидкого металла, чтобы образовать жидкую воронку системы жидкой воронки.

8. Устройство по п.1, в котором система жидкой воронки дополнительно содержит электропроводящую жидкую направляющую, по существу, совмещенную с продольной осью ускорителя плазмы и с осью прохода жидкой воронки.

9. Устройство по п.8, которое дополнительно содержит систему впрыска жидкой направляющей в систему жидкой воронки, до того, как компактный тороид дойдет до верхнего конца жидкой воронки, причем система впрыска предназначена для введения жидкой направляющей в систему жидкой воронки, в виде жидкого материала, который по меньшей мере частично течет самотеком, причем жидкая направляющая не имеет электрического контакта с жидкой воронкой, когда компактный тороид находится ниже верхнего конца воронки.

10. Устройство по п.9, которое дополнительно содержит систему рециркуляции порции жидкого материала из системы жидкой воронки в резервуар для хранения жидкого материала для жидкой направляющей, причем система рециркуляции содержит насос прерывистого движения для рециркуляции порции жидкого материала между последовательными впрысками плазмы в систему жидкой воронки, и обратную трубу, обеспечивающую жидкостную связь между системой жидкой воронки и резервуаром, причем обратная труба содержит секцию, электрически изолированную от ускорителя плазмы.

11. Система воронки жидкого металла, содержащая:

- воронку жидкого металла, имеющую, по существу, цилиндрический проход, имеющий первый внутренний диаметр у первого конца прохода и второй внутренний диаметр у второго конца прохода, причем второй внутренний диаметр меньше, чем первый внутренний диаметр, при этом воронка жидкого металла ориентирована так, что первый конец прохода расположен выше, чем второй конец прохода,

причем воронка жидкого металла предназначена для приема плазмы от плазменного инжектора и для сжатия плазмы, когда плазма движется вдоль прохода от первого конца в направлении второго конца

12. Система воронки жидкого металла по п.11, которая дополнительно содержит систему циркуляции жидкого металла, выполненную так, что жидкий металл может по меньшей мере частично протекать самотеком от первого конца ко второму концу, причем система циркуляции жидкого металла содержит систему удержания и насосную систему, при этом воронка жидкого металла расположена в системе удержания, а насосная система сконфигурирована для нагнетания жидкого металла от нижнего конца системы удержания к верхнему концу системы удержания.

13. Система воронки жидкого металла по п.11, в которой проход имеет ось между первым концом и вторым концом, а система дополнительно содержит систему впрыска жидкой направляющей для впрыска жидкого металла, по существу, вдоль оси прохода воронки жидкого металла, при этом система воронки жидкого металла предназначена для приема плазмы между внутренней поверхностью воронки жидкого металла и внешней поверхностью жидкой направляющей, причем направляющая жидкого металла электрически изолирована от воронки жидкого металла.

14. Способ сжатия плазмы, который включает в себя следующие операции:

- генерирование тороидальной плазмы;

- ускорение тороидальной плазмы вдоль продольного направления;

- введение ускоренной тороидальной плазмы в проход в жидкой воронке, причем указанный проход имеет первый размер у первого конца прохода и второй размер у второго конца прохода, при этом второй размер меньше, чем первый размер; и

- сжатие тороидальной плазмы, когда тороидальная плазма движется от первого конца прохода в направлении второго конца прохода.

15. Способ по п.14, который дополнительно предусматривает рециркуляцию жидкости, чтобы образовать жидкую воронку, причем жидкая воронка содержит жидкий металл.

16. Способ по п.14, который дополнительно предусматривает введение жидкой направляющей, по существу, вдоль оси прохода и сжатие компактного тороида между внутренней поверхностью прохода и внешней поверхностью жидкой направляющей, причем жидкая направляющая электрически изолирована от жидкой воронки, когда компактный тороид находится между первым концом и вторым концом прохода.

17. Способ по п.14, который дополнительно предусматривает использование конденсаторной батареи, чтобы создать электрическую энергию для ускорения тороидальной плазмы, и использование насыщающегося реактора для задержки разряда конденсаторной батареи.