专利汇可以提供等离子体约束系统及使用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且示例性的 等离子体 约束系统包括内部 电极 和外部电极,所述内部电极具有设置在等离子体约束系统的纵轴线上的圆形的第一端部,所述外部电极至少部分地围绕内部电极。外部电极包括固体导电壳和设置在固体导电壳上以及在等离子体约束系统的纵轴线上的导电材料。导电材料在1个 大气压 下的熔点在170℃至800℃的范围内。本文还公开相关的等离子体约束系统和方法。,下面是等离子体约束系统及使用方法专利的具体信息内容。
1.一种等离子体约束系统,包括:
内部电极,其具有设置在所述等离子体约束系统的纵轴线上的圆形第一端部;和外部电极,其至少部分围绕所述内部电极,所述外部电极包括:
固体导电壳;和
导电材料,其设置在所述固体导电壳上以及在所述等离子体约束系统的所述纵轴线上,其中所述导电材料在1个大气压下的熔点在170℃至800℃的范围内。
2.根据权利要求1所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料的熔点在180℃至550℃的范围内。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括进给机构,所述进给机构配置成沿着所述纵轴线移动所述内部电极。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括冷却系统,所述冷却系统配置成在所述等离子体约束系统的操作期间冷却所述内部电极。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括一个或多个气体端口,所述气体端口配置成将气体引导至在径向上处于所述内部电极和所述外部电极之间的加速区域中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括电源,所述电源配置成在所述内部电极和所述外部电极之间施加电压。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述加速区域具有大致环形的截面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述内部电极包括大致圆柱形的主体。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极包括第一端部和相对的第二端部,其中所述内部电极的所述圆形第一端部在所述外部电极的所述第一端部与所述外部电极的所述第二端部之间。
10.根据权利要求9所述的等离子体约束系统,其还包括在所述外部电极内的位于所述内部电极的所述圆形第一端部与所述外部电极的所述第一端部之间的组装区域。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的等离子体约束系统,所述内部电极包括与所述内部电极的所述圆形第一端部相对的第二端部,其中所述内部电极的所述第二端部大致呈盘状。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极包括大致圆柱形的主体。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极的所述第一端部呈大致盘状。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极的所述第二端部呈大致环形。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述一个或多个气体端口沿轴向定位在所述内部电极的所述圆形第一端部与所述内部电极的所述第二端部之间。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括:
气体源;和
一个或多个调节器,其配置成控制来自所述气体源的气流通过相应的一个或多个第一气体端口。
17.根据权利要求16所述的等离子体约束系统,其中所述气体源包含氚、氘、氦-3、氢、硼或硼烷中的一种或多种。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括至少部分地围绕所述内部电极和所述外部电极的真空室。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种。
20.根据权利要求19所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种的共晶。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述等离子体约束系统配置成在所述内部电极的所述圆形第一端部与设置在所述等离子体约束系统的所述纵轴线上的所述导电材料之间维持Z箍缩等离子体。
22.根据权利要求21所述的等离子体约束系统,其中所述Z箍缩等离子体具有在径向方向上变化的轴向流。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述固体导电壳包括:
固体导电外壳;和
固体内壳,其设置在所述固体导电外壳内并与所述固体导电外壳接触。
24.根据权利要求23所述的等离子体约束系统,其中所述固体内壳包括:
轴向壁,其至少部分地环绕所述等离子体约束系统的所述纵轴线;和
径向壁,其将所述轴向壁耦接至所述固体导电外壳。
25.根据权利要求24所述的等离子体约束系统,其中所述径向壁和所述外部电极的所述第一端部形成池区域,所述等离子体约束系统还包括:
热交换器;和
第一端口,其配置成将所述导电材料从所述热交换器引导至所述池区域中。
26.根据权利要求25所述的等离子体约束系统,所述等离子体约束系统还包括第二端口,所述第二端口配置成将所述导电材料从所述池区域引导至所述热交换器。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括泵送系统,所述泵送系统配置成当所述导电材料处于液体状态时使所述导电材料循环经过所述外部电极。
28.根据权利要求27所述的等离子体约束系统,其中所述泵送系统配置成使所述导电材料循环,使得所述导电材料的运动包括相对于所述等离子体约束系统的所述纵轴线的方位角分量或轴向分量中的一者或多者。
29.根据权利要求24至26中任一项所述的等离子体约束系统,所述轴向壁包括面对所述外部电极的所述第二端部的端部,所述等离子体约束系统还包括:
第一泵,其配置成将所述导电材料从所述池区域移动到在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的区域。
30.根据权利要求29所述的等离子体约束系统,所述第一泵还配置成使所述导电材料移动经过所述轴向壁的所述端部到达所述轴向壁内侧的区域。
31.根据权利要求29至30中任一项所述的等离子体约束系统,所述等离子体约束系统还包括:
第二泵,其配置成将所述导电材料从所述池区域移动到在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的区域。
32.根据权利要求1至31中任一项所述的等离子体约束系统,所述内部电极的所述第一端部由石墨或碳纤维形成。
33.根据权利要求1至32中任一项所述的等离子体约束系统,所述内部电极具有涂层,所述涂层包含导电材料,所述导电材料在1个大气压下的熔点在180℃至800℃的范围内。
34.一种用于操作等离子体约束系统的方法,所述等离子体约束系统包括具有设置在所述等离子体约束系统的纵轴线上的圆形第一端部的内部电极和至少部分地围绕所述内部电极的外部电极,所述方法包括:
使气体流入所述等离子体约束系统;
经由电源在所述内部电极和所述外部电极之间施加电压,从而将至少一部分所述气体转换为Z箍缩等离子体,所述Z箍缩等离子体在(i)设置在所述外部电极的固体导电壳上以及在所述等离子体约束系统的所述纵轴线上的导电材料和(ii)所述内部电极的所述圆形第一端部之间流动,其中所述导电材料在1个大气压下的熔点在170℃至800℃的范围内;以及
将所述导电材料的第一液体部分移出所述等离子体约束系统,其中所述导电材料的所述第一液体部分经由所述Z箍缩等离子体的反应产物进行加热。
35.根据权利要求34所述的方法,其中所述导电材料的熔点在180℃至550℃的范围内。
36.根据权利要求34至35中任一项所述的方法,其还包括操作进给机构以使所述内部电极沿着所述纵轴线移动。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法,其还包括在所述等离子体约束系统的操作期间操作冷却系统以冷却所述内部电极。
38.根据权利要求34所述的方法,其中所述气体包括氚、氘、氦-3、氢、硼或硼烷中的一种或多种。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的方法,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的方法,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种的共晶。
41.根据权利要求34至40中任一项所述的方法,其中所述固体导电壳包括:
固体导电外壳;和
固体内壳,其设置在所述固体导电外壳内并与所述固体导电外壳接触。
42.根据权利要求41所述的方法,其中所述固体内壳包括:
轴向壁,其至少部分地环绕所述等离子体约束系统的所述纵轴线;和
径向壁,其将所述轴向壁耦接至所述固体导电外壳。
43.根据权利要求42所述的方法,其中所述径向壁和所述外部电极的第一端部形成池区域,所述方法还包括:
经由所述等离子体约束系统的第一端口将所述导电材料的第二液体部分从热交换器移动至所述池区域中。
44.根据权利要求43所述的方法,其中将所述导电材料的所述第一液体部分移出所述等离子体约束系统包括:
经由所述等离子体约束系统的第二端口将所述导电材料的所述第一液体部分从所述池区域移动至所述热交换器。
45.根据权利要求34至44中任一项所述的方法,其还包括使所述导电材料移动经过所述外部电极,其中移动经过所述外部电极的所述导电材料处于液体状态。
46.根据权利要求45所述的方法,其中使所述导电材料移动经过所述外部电极包括:移动所述导电材料,使得所述导电材料的运动包括相对于所述等离子体约束系统的所述纵轴线的方位角分量或轴向分量中的一者或多者。
47.根据权利要求42至46中任一项所述的方法,所述轴向壁包括面对所述外部电极的第二端部的端部,所述方法还包括:
经由第一泵将所述导电材料从所述池区域移动到在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的区域。
48.根据权利要求47所述的方法,其还包括使所述导电材料移动经过所述轴向壁的所述端部到达所述轴向壁内侧的区域。
49.根据权利要求34至48中任一项所述的方法,其还包括:
经由第二泵将所述导电材料从所述池区域移动到在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的所述区域。
50.根据权利要求34至49中任一项所述的方法,所述内部电极的所述第一端部由石墨或碳纤维形成。
51.根据权利要求34至50中任一项所述的方法,所述内部电极具有涂层,所述涂层包含导电材料,所述导电材料在1个大气压下的熔点在180℃至800℃的范围内。
52.根据权利要求51所述的方法,其中使所述气体流动包括使所述气体流动通过一个或多个气体端口进入在径向上处于所述内部电极和所述外部电极之间的加速区域中。
53.根据权利要求34至52中任一项所述的方法,其中所述内部电极包括大致圆柱形的主体。
54.根据权利要求34至53中任一项所述的方法,所述内部电极的所述圆形第一端部在所述外部电极的第一端部和所述外部电极的第二相对端部之间。
55.根据权利要求34至54中任一项所述的方法,其中所述外部电极的所述第一端部呈大致盘状。
56.根据权利要求34至55中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体在所述外部电极内的位于所述内部电极的所述圆形第一端部与所述外部电极的所述第一端部之间的组装区域中流动。
57.根据权利要求34至56中任一项所述的方法,其中所述外部电极包括大致圆柱形的主体。
58.根据权利要求52至57中任一项所述的方法,其中所述一个或多个气体端口轴向地定位在所述内部电极的所述第一端部与所述内部电极的所述第二端部之间。
59.根据权利要求34至58中任一项所述的方法,其中在经由所述电源在所述内部电极和所述外部电极之间施加电压之前,使所述气体流动导致与所述一个或多个第一气体端口相邻的气体压力在1000托至5800托的范围内。
60.根据权利要求59所述的方法,其中与所述一个或多个第一气体端口相邻的所述气体压力在5450托至5550托的范围内。
61.根据权利要求52至60中任一项所述的方法,其中在经由所述电源在所述内部电极与所述外部电极之间施加所述电压之前,所述加速区域内的气体压力在1000托至5800托的范围内。
62.根据权利要求61所述的方法,其中所述加速区域内的所述气体压力在5450托至
5550托的范围内。
63.根据权利要求34至62中任一项所述的方法,其中施加在所述内部电极与所述外部电极之间的所述电压在2kV至30kV的范围内。
64.根据权利要求34至63中任一项所述的方法,其中施加在所述内部电极与所述外部电极之间的所述电压导致在30kV/m至500kV/m的范围内的径向电场。
65.根据权利要求34至64中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体具有0.1mm与
5mm之间的半径。
66.根据权利要求34至65中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体具有900eV与
50,000eV之间的离子温度和高于500eV的电子温度。
67.根据权利要求34至60中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体具有大于1×
1023离子/m3的离子数密度或大于1×1023电子/m3的电子数密度。
68.根据权利要求34至67中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体表现出剪切流动。
69.根据权利要求34至68中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体表现出超过8T的磁场。
70.根据权利要求34至69中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体表现出至少10μs的稳定性。
71.根据权利要求34至70中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体的所述反应产物包括中子。
72.根据权利要求34至71中任一项所述的方法,其还包括消耗所述反应产物和一部分所述导电材料以产生氚。
73.根据权利要求72所述的方法,其还包括从所述导电材料中回收所产生的氚。
74.根据权利要求34至73中任一项所述的方法,其还包括经由所述导电材料捕获所述等离子体约束系统内的蒸气。
75.根据权利要求43至74中任一项所述的方法,其还包括通过调节其中所述导电材料从所述热交换器移动到所述池区域的速率或通过调节其中所述导电材料从所述池区域移动到所述热交换器的速率来控制所述固体导电壳上的所述导电材料的厚度。
76.一种等离子体约束系统,其包括:
内部电极;
中间电极,其至少部分地围绕所述内部电极;和
外部电极,其至少部分地围绕所述中间电极,所述外部电极包括:
固体导电壳;和
导电材料,其设置在所述固体导电壳上,其中所述导电材料在1个大气压下的熔点在
180℃至800℃的范围内。
77.根据权利要求76所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料的熔点在180℃至
550℃的范围内。
78.根据权利要求76至77中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括进给机构,所述进给机构配置成沿着所述纵轴线移动所述内部电极。
79.根据权利要求76至78中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括冷却系统,所述冷却系统配置成在所述等离子体约束系统的操作期间冷却所述内部电极。
80.根据权利要求76所述的等离子体约束系统,其还包括一个或多个气体端口,所述气体端口配置成将气体引导至在所述内部电极和所述中间电极之间的加速区域中。
81.根据权利要求76至80中任一项所述的等离子体约束系统,所述内部电极具有第一端部,所述第一端部至少部分地被所述外部电极围绕。
82.根据权利要求81所述的等离子体约束系统,其中所述内部电极的所述第一端部是圆形的。
83.根据权利要求76至82中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料设置在所述等离子体约束系统的纵轴线上。
84.根据权利要求76至83中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括:
第一电源,其配置成在所述内部电极与所述中间电极之间施加电压;和
第二电源,其配置成在所述内部电极与所述外部电极之间施加电压。
85.根据权利要求84所述的等离子体约束系统,其中所述加速区域具有大致环形的截面。
86.根据权利要求76至85中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述内部电极包括大致圆柱形的主体。
87.根据权利要求76至77中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极包括第一端部和相对的第二端部。
88.根据权利要求87所述的等离子体约束系统,其中所述内部电极的所述第一端部在所述外部电极的所述第一端部与所述外部电极的所述第二端部之间,并且所述内部电极还包括与所述内部电极的所述第一端部相对的第二端部。
89.根据权利要求87至88中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述中间电极包括(a)在所述外部电极的所述第一端部与所述外部电极的所述第二端部之间的第一端部以及(b)相对的第二端部。
90.根据权利要求76至89中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述中间电极的所述第一端部呈大致环形。
91.根据权利要求76至90中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括在所述外部电极内的在所述内部电极的所述第一端部与所述外部电极的所述第一端部之间的组装区域。
92.根据权利要求88至90中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述内部电极的所述第二端部呈大致盘状。
93.根据权利要求89至92中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述中间电极的所述第二端部呈大致环形。
94.根据权利要求76至93中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极包括大致圆柱形的主体。
95.根据权利要求76至85中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述中间电极包括大致圆柱形的主体。
96.根据权利要求87至95中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极的所述第一端部呈大致盘状。
97.根据权利要求87至96中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述外部电极的所述第二端部呈大致环形。
98.根据权利要求80至97中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述一个或多个气体端口沿轴向定位在所述内部电极的所述第一端部与所述内部电极的所述第二端部之间。
99.根据权利要求76至98中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括:
气体源;和
一个或多个调节器,其配置成控制来自所述气体源的气流通过相应的一个或多个气体端口。
100.根据权利要求99所述的等离子体约束系统,其中所述气体源包含氚、氘、氦-3、氢、硼或硼烷中的一种或多种。
101.根据权利要求76至100中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括在所述外部电极的所述第二端部与所述中间电极之间的绝缘体。
102.根据权利要求101所述的等离子体约束系统,其中所述绝缘体具有环形截面。
103.根据权利要求89至102中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括在所述中间电极的所述第二端部与所述内部电极之间的第二绝缘体。
104.根据权利要求103所述的等离子体约束系统,其中所述第二绝缘体具有环形截面。
105.根据权利要求76至104中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括至少部分地围绕所述内部电极、所述中间电极和所述外部电极的真空室。
106.根据权利要求76至105中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种。
107.根据权利要求106所述的等离子体约束系统,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种的共晶。
108.根据权利要求81至107中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述等离子体约束系统配置成在所述内部电极的所述第一端部与所述导电材料之间维持Z箍缩等离子体。
109.根据权利要求108所述的等离子体约束系统,其中所述等离子体约束系统配置成在所述内部电极的所述第一端部与在所述等离子体约束系统的纵轴线上的所述导电材料之间维持所述Z箍缩等离子体。
110.根据权利要求109所述的等离子体约束系统,其中所述Z箍缩等离子体具有在径向方向上变化的轴向流。
111.根据权利要求76至110中任一项所述的等离子体约束系统,其中所述固体导电壳包括:
固体导电外壳;和
固体内壳,其设置在所述固体导电外壳内并与所述固体导电外壳接触。
112.根据权利要求111所述的等离子体约束系统,其中所述固体内壳包括:
轴向壁,其至少部分地环绕所述等离子体约束系统的所述纵轴线;和
径向壁,其将所述轴向壁耦接至所述固体导电外壳。
113.根据权利要求112所述的等离子体约束系统,其中所述径向壁和所述外部电极的所述第一端部形成池区域,所述等离子体约束系统还包括:
热交换器;和
第一端口,其配置成将所述导电材料从所述热交换器引导至所述池区域中。
114.根据权利要求113所述的等离子体约束系统,所述等离子体约束系统还包括第二端口,所述第二端口配置成将所述导电材料从所述池区域引导至所述热交换器。
115.根据权利要求76至114中任一项所述的等离子体约束系统,其还包括泵送系统,所述泵送系统配置成当所述导电材料处于液体状态时在所述外部电极上循环所述导电材料。
116.根据权利要求115所述的等离子体约束系统,其中所述泵送系统配置成使所述导电材料循环,使得所述导电材料的运动包括相对于所述等离子体约束系统的所述纵轴线的方位角分量或轴向分量中的一者或多者。
117.根据权利要求76至116中任一项所述的等离子体约束系统,所述轴向壁包括面对所述外部电极的所述第二端部的端部,所述等离子体约束系统还包括:
第一泵,其配置成将所述导电材料从所述池区域移动至在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的区域。
118.根据权利要求117所述的等离子体约束系统,所述第一泵还配置成使所述导电材料移动经过所述轴向壁的所述端部到达所述轴向壁内侧的区域。
119.根据权利要求117至118中任一项所述的等离子体约束系统,所述等离子体约束系统还包括:
第二泵,其配置成将所述导电材料从所述池区域移动至在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的区域。
120.根据权利要求76至119中任一项所述的等离子体约束系统,所述内部电极的所述第一端部由石墨或碳纤维形成。
121.根据权利要求76至120中任一项所述的等离子体约束系统,所述内部电极具有涂层,所述涂层包含导电材料,所述导电材料在1个大气压下的熔点在180℃至800℃的范围内。
122.一种用于操作等离子体约束系统的方法,所述等离子体约束系统包括内部电极,至少部分地围绕所述内部电极的中间电极,以及至少部分地围绕所述中间电极的外部电极,所述方法包括:
使气体流入所述内部电极和所述中间电极之间的加速区域;
经由第一电源在所述内部电极和所述中间电极之间施加电压,从而将至少一部分所述气体转换成具有大致环形截面的等离子体,所述等离子体在所述加速区域内轴向地流向所述内部电极的第一端部和所述外部电极的第一端部;
经由第二电源在所述内部电极和所述外部电极之间施加电压以建立Z箍缩等离子体,所述Z箍缩等离子体在(i)设置在所述外部电极的固体导电壳上的导电材料和(ii)所述内部电极的所述第一端部之间流动,其中所述导电材料在1个大气压下的熔点在180℃至800℃的范围内;以及
将所述导电材料的第一液体部分移出所述等离子体约束系统,其中所述导电材料的所述第一液体部分经由所述Z箍缩等离子体的反应产物进行加热。
123.根据权利要求122所述的方法,其中所述导电材料的熔点在180℃至550℃的范围内。
124.根据权利要求122至123中任一项所述的方法,其还包括进给机构,所述进给机构配置成沿着所述纵轴线移动所述内部电极。
125.根据权利要求122至124中任一项所述的方法,其还包括冷却系统,所述冷却系统配置成在所述等离子体约束系统的操作期间冷却所述内部电极。
126.根据权利要求122所述的方法,其中所述内部电极的所述第一端部是圆形的。
127.根据权利要求122至126中任一项所述的方法,其中至少一部分所述导电材料设置在所述等离子体约束系统的纵轴线上。
128.根据权利要求122至127中任一项所述的方法,其中所述加速区域具有大致环形的截面。
129.根据权利要求122至128中任一项所述的方法,其中所述内部电极包括大致圆柱形的主体。
130.根据权利要求122至129中任一项所述的方法,其中所述外部电极包括与所述外部电极的所述第一端部相对的第二端部。
131.根据权利要求130所述的方法,其中所述内部电极包括与所述内部电极的第一端部相对的第二端部。
132.根据权利要求130至131中任一项所述的方法,其中所述中间电极包括(a)在所述外部电极的所述第一端部与所述外部电极的所述第二端部之间的第一端部和(b)相对的第二端部。
133.根据权利要求122至132中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体在所述外部电极内的在所述内部电极的所述第一端部与所述外部电极的所述第一端部之间的组装区域中流动。
134.根据权利要求132至133中任一项所述的方法,其中所述中间电极的所述第一端部呈大致环形。
135.根据权利要求131至134中任一项所述的方法,其中所述内部电极的所述第二端部呈大致盘状。
136.根据权利要求132至135中任一项所述的方法,其中所述中间电极的所述第二端部呈大致环形。
137.根据权利要求122至136中任一项所述的方法,其中所述外部电极包括大致圆柱形的主体。
138.根据权利要求122至137中任一项所述的方法,其中所述中间电极包括大致圆柱形的主体。
139.根据权利要求122至138中任一项所述的方法,其中所述外部电极的所述第一端部呈大致盘状。
140.根据权利要求130至139中任一项所述的方法,其中所述外部电极的所述第二端部呈大致环形。
141.根据权利要求122至140中任一项所述的方法,其中使所述气体流入所述加速区域包括使所述气体流动通过一个或多个第一气体端口,所述第一气体端口沿轴向定位在所述内部电极的所述第一端部与所述内部电极的所述第二端部之间。
142.根据权利要求122至141中任一项所述的方法,其中在经由所述第一电源在所述内部电极和所述中间电极之间施加电压之前,使所述气体流动进入所述加速区域导致与所述一个或多个第一气体端口相邻的气体压力在1000托至5800托的范围内。
143.根据权利要求142所述的方法,其中与所述一个或多个第一气体端口相邻的所述气体压力在5450托至5550托的范围内。
144.根据权利要求122至143中任一项所述的方法,其中在通过所述第一电源在所述内部电极与所述中间电极之间施加所述电压之前,所述加速区域内的气体压力在1000托至
5800托的范围内。
145.根据权利要求144所述的方法,其中所述加速区域内的所述气体压力在5450托至
5550托的范围内。
146.根据权利要求122至145中任一项所述的方法,其中施加在所述内部电极与所述中间电极之间的所述电压在2kV至30kV的范围内。
147.根据权利要求122至146中任一项所述的方法,其中施加在所述内部电极与所述中间电极之间的所述电压导致在30kV/m至500kV/m的范围内的径向电场。
148.根据权利要求122至147中任一项所述的方法,其中施加在所述内部电极与所述外部电极之间的所述电压在2kV至30kV的范围内。
149.根据权利要求122至148中任一项所述的方法,其中施加在所述内部电极与所述外部电极之间的所述电压导致在30kV/m至500kV/m的范围内的径向电场。
150.根据权利要求122至149中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体具有0.1mm与5mm之间的半径。
151.根据权利要求122至150中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体具有900eV与50,000eV之间的离子温度和高于500eV的电子温度。
152.根据权利要求122至151中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体具有大于1×1023离子/m3的离子数密度或大于1×1023电子/m3的电子数密度。
153.根据权利要求122至152中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体表现出剪切流动。
154.根据权利要求122至153中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体表现出超过8T的磁场。
155.根据权利要求122至154中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体表现出至少10μs的稳定性。
156.根据权利要求122至143中任一项所述的方法,其中所述气体包括氚、氘、氦-3、氢、硼或硼烷中的一种或多种。
157.根据权利要求122至156中任一项所述的方法,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种。
158.根据权利要求122至157中任一项所述的方法,其中所述导电材料包括锂、铅或锡中的一种或多种的共晶。
159.根据权利要求122至158中任一项所述的方法,其中所述固体导电壳包括:
固体导电外壳;和
固体内壳,其设置在所述固体导电外壳内并与所述固体导电外壳接触。
160.根据权利要求159所述的方法,其中所述固体内壳包括:
轴向壁,其至少部分地环绕所述等离子体约束系统的所述纵轴线;和
径向壁,其将所述轴向壁耦接至所述固体导电外壳。
161.根据权利要求160所述的方法,其中所述径向壁和所述外部电极的第一端部形成池区域,所述方法还包括:
经由所述等离子体约束系统的第一端口将所述导电材料的第二液体部分从热交换器移动至所述池区域中。
162.根据权利要求161所述的方法,其中将所述导电材料的所述第一液体部分移出所述等离子体约束系统包括:
经由所述等离子体约束系统的第二端口将所述导电材料的所述第一液体部分从所述池区域移动至所述热交换器。
163.根据权利要求122至162中任一项所述的方法,其还包括使所述导电材料移动经过所述外部电极,其中移动经过所述外部电极的所述导电材料处于液体状态。
164.根据权利要求163所述的方法,其中使所述导电材料移动经过所述外部电极包括:
移动所述导电材料,使得所述导电材料的运动包括相对于所述等离子体约束系统的所述纵轴线的方位角分量或轴向分量中的一者或多者。
165.根据权利要求160至164中任一项所述的方法,所述轴向壁包括面对所述外部电极的第二端部的端部,所述方法还包括:
经由第一泵将所述导电材料从所述池区域移动到在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的区域。
166.根据权利要求165所述的方法,其还包括使所述导电材料移动经过所述轴向壁的所述端部到达所述轴向壁内侧的区域。
167.根据权利要求122至166中任一项所述的方法,其还包括:
经由第二泵将所述导电材料从所述池区域移动到在所述轴向壁外侧并且通过所述径向壁与所述池区域分开的所述区域。
168.根据权利要求122至167中任一项所述的方法,所述内部电极的所述第一端部由石墨或碳纤维形成。
169.根据权利要求122至156中任一项所述的方法,所述内部电极具有涂层,所述涂层包含导电材料,所述导电材料在1个大气压下的熔点在180℃至800℃的范围内。
170.根据权利要求122至169中任一项所述的方法,其中所述Z箍缩等离子体的所述反应产物包括中子。
171.根据权利要求122至170中任一项所述的方法,其还包括消耗所述反应产物和一部分所述导电材料以产生氚。
172.根据权利要求171所述的方法,其还包括从所述导电材料中回收所产生的氚。
173.根据权利要求122至172中任一项所述的方法,其还包括经由所述导电材料捕获在所述等离子体约束系统内的蒸气。
174.根据权利要求122至173中任一项所述的方法,其还包括通过调节其中所述导电材料从所述热交换器移动到所述池区域的速率或通过调节其中所述导电材料从所述池区域移动到所述热交换器的速率来控制所述固体导电壳上的所述导电材料的厚度。
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