[發明專利]一種用于靜電約束核聚變的陰極裝置及靜電約束核聚變裝置

在審

• 申請號: 201711099458.7
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107910074A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 宋韻洋;趙鑫;陸鵬宇;王漢清;劉敏勝
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: G21B1/11
• 分類號: G21B1/11;G21B1/05
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274
• 代理人: 申健

1.一種用于靜電約束核聚變裝置的陰極裝置，其特征在于，包括陰極空心網格球；

所述陰極空心網格球由儲氫金屬或儲氫合金材料制成。

2.根據權利要求1所述的陰極裝置，其特征在于，

所述儲氫金屬和所述儲氫合金的熔點大于等于1000℃，且所述儲氫金屬和所述儲氫合金的儲氫質量分數均大于等于1％。

3.根據權利要求1所述的陰極裝置，其特征在于，

所述儲氫金屬選自鈮、鉭、鈀、釔和鈦中的任意一種；

所述儲氫合金選自鑭鎳五、鈦錳合金、鈦鉻合金、鈦鎳合金、鈦鐵合金、鈦鈮合金、鈦鋯合金、鈦錳氮合金、鈦錳鉻合金、鈦鋯鉻錳合金、鋯鉻合金、鋯錳合金、鐵鈦合金和鐵鈦錳合金中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的陰極裝置，其特征在于，

所述陰極空心網格球為由儲氫金屬或儲氫合金材料制成的經線圈和緯線圈交疊連接而成。

5.根據權利要求4所述的陰極裝置，其特征在于，

所述經線圈和所述緯線圈分別由直徑為0.3-1mm的儲氫金屬絲或儲氫合金絲環繞構成；

或者，所述經線圈和所述緯線圈分別由寬為3-15mm，厚度為0.3-1mm的儲氫金屬帶或儲氫合金帶環繞構成；

其中，所述經線圈和所述緯線圈的個數分別為3-10個。

6.根據權利要求1所述的陰極裝置，其特征在于，

還包括陰極引線，所述陰極引線外側裝配有陶瓷絕緣套筒。

7.一種靜電約束核聚變裝置，其特征在于，包括：

真空腔體、設置在所述真空腔體內的如權利要求1-6任一項所述的陰極裝置和陽極網格球，其中，所述陰極裝置中的陰極空心網格球設置在所述陽極網格球內且與所述陽極網格球同心設置。

8.一種采用如權利要求7所述的靜電約束核聚變裝置進行核聚變的方法，其特征在于，包括：

對所述陰極空心網格球進行儲氫處理，并將儲氫處理后的陰極空心網格球與陽極網格球同心安裝在真空腔體內；

將所述真空腔體內抽真空至10^-6torr，向所述真空腔體內通入氘氣和/或氚氣，使所述真空腔體內的真空度為10^-3torr，將陽極網格球接地，將陰極空心網格球接高壓負電，使得氘氣和/或氚氣在所述陽極網格球和陰極空心網格球所形成的電場作用下發生核聚變反應。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，對所述陰極空心網格球進行儲氫處理之前，所述方法還包括：

將所述陰極空心網格球安裝在靜電約束核聚變裝置中，在惰性氣氛下進行放電處理，以對所述陰極空心網格球進行老練處理。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在核聚變反應中，當核聚變的溫度達到800℃時，所述陰極空心網格球中的氘氣和/或氚氣被釋放出來。