[發(fā)明專利]用于形成并維持高性能FRC的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611253163.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107068204B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.圖斯?jié)删S斯基;M.賓德鮑爾;D.巴內(nèi)斯;E.加拉特;H.郭;S.普特溫斯基;A.斯米諾夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 加州大學(xué)評(píng)議會(huì)
• 主分類號(hào): G21B1/05
• 分類號(hào): G21B1/05
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚祐祥

1.一種利用場(chǎng)反向配置（FRC）來(lái)生成和維持磁場(chǎng)的方法，包括：

使用聯(lián)接到約束腔室的磁系統(tǒng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，第一和第二直徑對(duì)置的FRC形成部段聯(lián)接到所述約束腔室，以及第一和第二偏濾器聯(lián)接到所述第一和第二形成部段，所述磁系統(tǒng)包括第一和第二鏡插塞以及聯(lián)接到所述約束腔室的兩個(gè)或更多個(gè)鞍形線圈，所述第一和第二鏡插塞定位在所述第一和第二形成部段和所述第一和第二偏濾器之間，

使用來(lái)自吸雜系統(tǒng)的吸雜材料層來(lái)對(duì)所述約束腔室和所述第一和第二偏濾器進(jìn)行吸雜，所述吸雜系統(tǒng)聯(lián)接到所述約束腔室和所述第一和第二偏濾器，

在所述第一和第二形成部段的每個(gè)中產(chǎn)生FRC，并且將每個(gè)FRC平移向所述約束腔室的中平面，在該處FRCs合并成合并FRC，所述第一和第二形成部段包括模塊式形成系統(tǒng)，

從多個(gè)中性原子束噴射器噴射中性原子束進(jìn)入所述合并FRC中，所述中性原子束噴射器聯(lián)接到所述約束腔室并且定向成正交于所述約束腔室的軸線，

從第一和第二軸向等離子體槍噴射等離子體進(jìn)入所述合并FRC中，所述第一和第二軸向等離子體槍可操作地聯(lián)接到所述第一和第二偏濾器、所述第一和第二形成部段以及所述約束腔室，

通過(guò)一個(gè)或多個(gè)偏壓電極電偏壓所述合并FRC的開(kāi)放通量表面，所述一個(gè)或多個(gè)偏壓電極定位在所述約束腔室、所述第一和第二形成部段和所述第一和第二偏濾器的其中一個(gè)或多個(gè)中，以及

從聯(lián)接到所述約束腔室的離子球團(tuán)噴射器將離子球團(tuán)噴射進(jìn)入所述合并FRC。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述合并FRC的粒子約束比具有基本上相同磁場(chǎng)半徑（R）和基本上取決于R²/ρ_i的粒子約束定標(biāo)的FRC的粒子約束大至少2的系數(shù)的偏差，其中ρ_i是在外部施加的場(chǎng)中評(píng)估的離子拉莫半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁系統(tǒng)包括沿著所述約束腔室、所述第一和第二形成部段以及所述第一和第二偏濾器在適當(dāng)位置在軸向間隔開(kāi)的多個(gè)準(zhǔn)直流線圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述磁系統(tǒng)還包括定位于所述第一和第二形成部段與所述約束腔室的端部之間的第一鏡線圈集合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述鏡插塞包括介于所述第一和第二形成部段與所述第一和第二偏濾器中每一個(gè)之間的第二鏡線圈集合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述鏡插塞還包括圍繞著一種介于所述第一和第二形成部段與所述第一和第二偏濾器中每一個(gè)之間的通路中的縮窄部而纏繞的鏡插塞線圈集合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述鏡插塞線圈為緊湊的脈沖式鏡線圈。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二形成部段包括細(xì)長(zhǎng)管。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成系統(tǒng)為脈沖功率形成系統(tǒng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，形成和平移所述FRCs的步驟包括：激勵(lì)圍繞所述第一和第二形成部段的所述細(xì)長(zhǎng)管而纏繞的多個(gè)條帶組件中的單獨(dú)條帶組件的線圈集合，其中所述形成系統(tǒng)包括聯(lián)接到所述多個(gè)條帶組件中的單獨(dú)條帶組件的多個(gè)功率和控制單元。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)功率和控制單元中的單獨(dú)功率和控制單元包括觸發(fā)和控制系統(tǒng)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)功率和控制單元中的所述單獨(dú)功率和控制單元的所述觸發(fā)和控制系統(tǒng)能夠同步以允許靜態(tài)FRC形成或動(dòng)態(tài)FRC形成，在所述靜態(tài)FRC形成中，形成所述FRC并且然后噴射，在所述動(dòng)態(tài)FRC形成中，同時(shí)形成并且平移所述FRC。