镜子监禁
一个替代磁约束的方法是使用一种直接配置在这个过程中,最终的损失是减少磁场和电插的组合。在这样一个线性聚变反应堆磁磁场强度增加的目的。带电粒子方法最后慢下来,许多人从这个“磁镜反射。”(相同的磁性粒子在地球的反射机制陷阱磁气圈,特别是在范艾伦辐射带)。不幸的是,粒子以极高的速度沿着领域并不停在镜子里。来抑制这个泄漏,静电堵塞。一个额外的部分等离子体添加两端超出了吗磁镜。这些“插头终结”产生的等离子体静电势原子核的障碍。被称为整体配置串联镜子。
等离子体加热
等离子体需要加热到约100000000 K聚变反应发生。两种等离子加热方法高度发达:电磁波加热和中性束注入加热。在前,电磁波是由天线表面的等离子体。海浪穿透等离子体和转移能源到组成粒子。电离气体可以支持传播一个非常大的各种波浪中没有其他形式的问题。有效的花加热技术使用频率从无线电频率范围微波的范围内。能量吸收通常依赖于共振波与等离子体相互作用。例如,如果的频率电磁波等于一个原子核转动的频率磁场行,这波共振吸收能量核。这种技术被称为离子回旋共振加热。同样的,电子回旋共振加热可用于热电子。这样的电子加热需要非常高的频率(数十到数百兆赫),如产生的自由电子激光和振动陀螺仪管。
在第二种方法中,中性原子束高能(约一百万电子伏特)注入等离子体,而在上述中性束电流驱动。用于加热时,然而,束流注入在两个方向上在环面,这样就没有净动量的等离子体。慢下来,或者传输光束能量的等离子体,构成加热机制。
惯性约束的原则
在一个惯性约束聚变(ICF)反应堆,一个微小的固体球团氘和氚的助长这种——巨大的密度和压缩温度因此核聚变能量产生的颗粒吹前几纳秒分开。压缩是通过聚焦一个激烈激光梁或带电粒子束,称为驱动程序,在小颗粒(通常1到10毫米直径)。为有效的热核燃烧,分配的时间必须小于颗粒燃烧拆卸时间。这意味着,在压缩状态,产品颗粒的质量密度和颗粒半径必须超过大约3克每平方厘米。高质量密度将会加速燃烧,和一个大半径将减缓拆卸时间。聚变能的比例产生的颗粒爆炸驱动能源叫做颗粒增加。高颗粒ICF收益需要100或更多的反应堆。
丸是多层,几个同心球体组成。颗粒的表面电离的司机梁,消融的电离物质生成大颗粒内在的力量。反冲的消融的破灭内层,产生一个冲击波压缩内部层蒸的燃料。内爆速度是每秒几百公里,相当于大约100亿大气压产生的力量。目标层的设计激光或粒子束能量提供压缩,不热(熵),在这个阶段。在压缩的最后阶段,颗粒被压缩到典型的固体密度的1000到10000倍。
在传统的ICF(通常称为shock-heated ICF),激光或粒子束能量脉冲准确设置这样的冲击在崩溃阶段产生收敛的中心粒,加热到熔化温度。燃烧发起在中央蒸层向外扩散,阿尔法粒子碰撞和热量的其余部分颗粒值足以产生聚变反应。点火时,小球,现在稠密等离子体,在小微爆燃烧起来。ICF的替代方法,称为快速点火,出现了近年来的快速发展产生强烈的皮秒(10−12秒)激光系统。快点火可以减少司机能量很大。在这个方案中,主要使用激光或粒子束压缩燃料类似冲击加热。那么短,强烈的激光脉冲加热的一小部分压缩燃料熔化温度,燃烧开始融合。这种方法可能会导致目标收益在冲击加热3 - 10倍。
至关重要的是,内爆的外层目标是对称的和统一的高度的准确性。任何不对称可以生长在压缩,更重要的是,中心的冲击可能不精确地收敛,这将防止点火燃料。因此,颗粒必须与平滑度高,制造公差小于一毫米的1000。司机也应该存其能源颗粒均匀,变化的不到1%。有两种方法来实现这一目标一致性。在第一种方法,称为间接驱动,小球坐落在一个空心圆柱壳称为黑体辐射腔,司机是针对靶腔的城墙。靶腔对司机的吸收能量,然后辐射目标与激烈x射线,导致颗粒热量和内爆。因为一个黑体辐射腔实际上是一个共振腔,x射线强度的目标将是相当一致的,即使一些司机梁。这种方法的缺点是目标增益降低,因为司机能量转换效率低下的x射线。更高的收益是第二种方法,称为直接驱动,但这里的驱动系统要复杂得多,很多司机梁和特殊光学元素实现必要的统一交付所需能源的目标。