CN109983539A - 用于产生在聚变反应器中具有预定用途的μ介子的设备 - Google Patents

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CN109983539A CN201780070927.4A CN201780070927A CN109983539A CN 109983539 A CN109983539 A CN 109983539A CN 201780070927 A CN201780070927 A CN 201780070927A CN 109983539 A CN109983539 A CN 109983539A
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Abstract

一种用于产生μ介子的设备，该设备包括氢蓄积器，该氢蓄积器包括：入口；出口，该出口藉由流动路径而与入口分开；氢转换催化剂，该氢转换催化剂沿着入口与出口之间的流动路径布置；以及蓄积构件，该蓄积构件用于在蓄积构件的接收部处接收来自出口的呈超致密状态的氢并在蓄积构件的蓄积部处蓄积呈超致密状态的氢。蓄积构件具有从接收部至蓄积部的向下倾斜表面。该设备还包括场源如激光器，该场源布置成向蓄积构件的蓄积部提供适于促进从呈超致密状态的氢发射负μ介子的场。该设备还包括专门设计的屏障和防护物以保持超流体超致密氢不会离开发生器的蓄积部而蔓延。

Description

用于产生在聚变反应器中具有预定用途的μ介子的设备
技术领域
本发明涉及用于产生μ介子的设备。
背景技术
聚变是未来大规模产生能量而不存在与燃烧化石燃料相关联的排放问题和传统裂变核能的燃料处理问题的候选项之一。
关于利用聚变产生能量的研究遵循许多类似的途径。目前，大部分努力都花在开发用于磁约束聚变和惯性约束聚变(ICF)的反应器上。这两种路线都涉及难题，并且使用任何这些技术的可靠且商业上可行的聚变反应器都不太可能在不久的将来投入运行。
自20世纪50年代以来，已知一种被称为μ介子催化聚变的替代方法，并且该替代方法最初被认为是有希望的。然而，很快认识到的是，甚至在氚-氘聚变最有利的情况下，每个μ介子由于被称为“α粘附”的现象而仅能催化反应大约100次至300次，即使该μ介子是绝对稳定的也是如此。另外，μ介子是不稳定的粒子，μ介子在大约2.2μs内衰变。
现有的生产μ介子的方法——例如使用质子加速器——昂贵，并且生产μ介子时需要许多能量。因此，为了使μ介子催化聚变实际有用，需要一种更便宜且更能量有效的生产μ介子的方式。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题，并通过利用超致密氢作为用于产生μ介子的工作物质借助于μ介子催化聚变来提供能量产生。
因此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于产生μ介子的设备，该设备包括：氢蓄积器和场源，该氢蓄积器包括：入口，该出口用于接收呈气态的氢；出口，该出口藉由流动路径而与入口分开；氢转换催化剂，该氢转换催化剂沿着入口与出口之间的流动路径布置，该氢转换催化剂具有选择为使氢从气态转变成超致密状态的材料组成；以及蓄积构件，该蓄积构件用于在蓄积构件的接收部接收来自出口的呈超致密状态的氢并在蓄积构件的蓄积部蓄积呈超致密状态的氢，蓄积构件配置成提供从接收部至蓄积部的向下倾斜表面；该场源布置成向蓄积构件的蓄积部提供适于促进从呈超致密状态的氢发射负μ介子的场。
在本申请的上下文中，“氢”应被理解为包括任何同位素或同位素混合物，其中，原子核具有单个质子。特别地，氢包括氕、氘、氚以及它们的任意组合。
至少在本申请的上下文中，呈“超致密状态”的氢应被理解为呈量子材料(量子流体)形式的氢，其中相邻的原子核彼此相距远小于一个玻尔半径。换句话说，超致密状态下的原子核-原子核距离明显小于50pm。在下文中，呈超致密状态的氢将被称为H(0)(或者当氘被特别提及时被称为D(0))。术语“呈超致密状态的氢”和“超致密氢”在整个本申请中是同义使用的。
“氢转换催化剂”是任何能够吸收氢气分子(H2)并将这些分子解离成原子氢的催化剂，即催化H2→2H反应的催化剂。氢转换催化剂的名称意味着在催化剂表面上如此形成的氢原子可以相当容易地附着至表面上的其他分子，并因此从一个分子转变成另一分子。氢转换催化剂可以进一步配置成如果氢原子被阻止重新形成共价键，则致使氢转变成超致密状态。从气态至超致密状态的催化转变背后的机制是非常好理解的，并且实验已经表明，这种转变可以使用例如包括能够商购的所谓苯乙烯催化剂以及比如铱和铂的(纯)金属催化剂的各种氢转换催化剂实现。应当指出的是，氢转换催化剂不必在呈气态的氢与氢转换催化剂接触时将呈气态的氢直接转变成超致密状态。相反，首先可以使呈气态的氢转变成致密状态H(1)，然后自发转变成超致密状态H(0)。另外，在这后一种情况下，氢转换催化剂已经使氢从气态转变至超致密状态。
在比超致密状态有更高能量状态的致密状态H(1)中，相邻核之间的距离为约150pm。
通过用激光来照射催化反应的结果，然后测量发射粒子的飞行时间或速度，可以判定实际已经形成超致密氢。这种判定的一个示例将在下面的标题“实验结果”下进行进一步更详细地描述。
本发明人以及其他人已经广泛研究了超致密氢的性质和用于使用不同类型的氢转换催化剂使气态氢转变成超致密氢的方法，以及用于检测超致密氢的存在和位置的方法。这些研究的结果例如已经发表在：
S.Badiei,P.U.Andersson,和L.Holmlid,Int.J.Hydrogen Energy 34,487(2009)；
S.Badiei,P.U.Andersson,和L.Holmlid,Int.J.Mass.Spectrom.282,70(2009)；
L.Holmlid,Eur.Phys.J.A 48(2012)11；以及
P.U.Andersson,B.和L.Holmlid,Review of Scientific Instruments82,013503(2011)。
这些科学文章中的每一篇通过引用其整体并入本文中。
应当理解的是，在根据本发明的实施方案的用于μ介子产生的设备被设立用于操作时，上述从蓄积构件的接收部至蓄积部的向下倾斜表面是向下倾斜的。
本发明基于下述认识：即通过蓄积超致密氢并使所蓄积的超致密氢经受扰动场(如电磁场，包括纯电场或磁场)，可以比使用常规方法更低价且更能量有效地产生μ介子。本发明人还认识到，可以通过在用于超致密氢的一个或若干个供应位置与蓄积部之间提供向下倾斜表面来蓄积超致密氢。通过这种配置，重力和进料气流将协作以将超致密氢从供应位置移动至蓄积部，因而超致密氢被蓄积在蓄积部中，并且超致密氢可以经受扰动场如激光辐射以产生μ介子。
根据依据本发明的设备的实施方案，氢蓄积器还可以包括：氢流动屏障，该屏障围绕接收部、蓄积部和向下倾斜表面用于减少来自接收部的呈超致密状态的氢离开蓄积部而逸出。
由于超致密氢的超流体性质，超致密氢将离开蓄积部而向上流动。提供上述氢流动屏障可以防止或至少大致减少超致密氢的逸出，这是由于超致密氢的超流体性质。因此，蓄积的超致密氢与逸出的超致密氢的比率可以增加，这进而提供了更有效的μ介子的产生。
屏障可以有利地具有至少面向被围绕区域的外表面，该外表面由不支持超致密氢蔓延(creeping)的材料制成。这种材料的示例包括各种聚合物、玻璃和贱金属氧化物比如氧化铝。
根据各种实施方案，氢蓄积器还可以包括防护构件，该防护构件布置在蓄积构件与场源之间并且对出口和接收部进行防护。
提供防护构件可以进一步减少超致密氢的逸出，并且可以进一步保护氢转换催化剂，至少在氢转换催化剂将以另外的方式暴露于激光辐射的实施方案中如此。
此外，防护构件可以有利地布置成使蓄积部暴露于由场源提供的场。在上述扰动场以激光辐射的形式提供的实施方案中，防护构件可以在蓄积部上方敞开，以允许激光辐射撞击蓄积部中所蓄积的超致密氢。
如上面对屏障的描述，防护构件的至少面向蓄积构件的表面可以由选自聚合物和贱金属氧化物的材料制成，以减少超致密氢的蔓延。
此外，根据各种实施方案，氢蓄积器还可以包括金属吸收构件，该金属吸收构件用于吸收呈超致密状态的氢，该金属吸收构件布置在氢蓄积构件的蓄积部中。
由此，超流体超致密氢可以保持在蓄积部中，这提供了更有效的μ介子的产生。
有利地，金属吸收构件可以由选自以下的至少一种材料制成：在设备的工作温度下呈液态的金属和在设备的工作温度下呈固态的催化活性金属。
用于金属吸收构件的适合材料的示例包括液体或容易熔化的金属如Ga或K、以及固体催化活性金属如Pt或Ni等。
根据各种实施方案，本发明的设备还可以包括加热装置，该加热装置用于提高容置在氢蓄积器中的蓄积构件的温度。
通过提高蓄积构件的温度，超致密氢可以从超流体转变成正常流体，这可以减少通过超流体蔓延从蓄积构件逸出的超致密氢的量。
而且，根据实施方案，出口可以布置在蓄积构件的接收部。此外，出口可以是蓄积构件的一体化部分。
氢转换催化剂可以有利地为多孔的，使得呈气态的氢可以流动穿过孔。这将在氢气与氢转换催化剂之间提供大的接触面积。然而，与此同时，仅穿过孔的流动将限制可获得的流速，并因此可能限制超致密氢的生产速度。
本发明人已经发现，穿过氢转换催化剂的孔的流动对于使氢从气态转变成超致密状态不是必需的，但是氢转换催化剂能够以比以前认为的更大的距离且更有效地引起这种转变。因此，可以允许氢气在氢转换催化剂的表面上流动，而不是被迫流动穿过氢转换催化剂。
此外，根据各个方面，场源可以是被布置成照射蓄积在蓄积构件的蓄积部中的呈超致密状态的氢的激光器；容置在氢蓄积器中的蓄积构件可以具有下表面和凹形上表面，其中多个孔从下表面延伸至凹形上表面，所述多个孔中的每个孔限定了流动路径，该流动路径具有在下表面上非入口和在上表面上的出口，该凹形上表面的最下部是蓄积部；并且孔中的每个孔可以容纳氢转换催化剂，该氢转换催化剂具有选择成致使氢从气态转变成超致密状态的材料组成。此外，屏障可以围绕上表面；以及具有防护构件开口的防护构件布置成与屏障和上表面一起形成部分包封的空间，用于防止呈超致密状态的氢的逸出，同时允许激光器通过防护构件开口照射蓄积部。
而且，根据本发明的各种实施方案的用于产生μ介子的设备可以有利地包括在聚变反应器中，该聚变反应器还包括氢容器，其中，该设备被布置成产生撞击在氢容器上的负μ介子以在氢容器中催化聚变。
总之，本发明涉及一种用于产生μ介子的设备，该设备包括氢蓄积器，该氢蓄积器包括：入口；出口，该出口藉由流动路径而与入口分开；氢转换催化剂，该氢转换催化剂沿着入口与出口之间的流动路径布置；以及蓄积构件，该蓄积构件用于在蓄积构件的接收部接收来自出口的呈超致密状态的氢并在蓄积构件的蓄积部蓄积呈超致密状态的氢。蓄积构件具有从接收部至蓄积部的向下倾斜表面。该设备还具有用于处理超流体超致密材料的若干先进的特征如屏障和防护物。该设备还包括场源如激光器，该场源布置成向蓄积构件的蓄积部提供适于促进从呈超致密状态的氢发射负μ介子的场。
附图说明
现在将参照示出本发明的示例实施方案的附图对本发明的这些及其他方面进行更详细地描述，在附图中：
图1是根据本发明的实施方案的包括μ介子发生器的聚变反应器的示意框图；
图2是根据本发明的用于产生μ介子的设备的示例实施方案的分解透视图；
图3是用于检测负μ介子的产生的示例性测量设备的示意图；
图4是使用与图3中所示的设备类似的设备获得的测量图。
具体实施方式
图1是功能性图示了使用根据本发明的实施方案的μ介子发生器的用于μ介子催化聚变的聚变反应器的示意框图。
聚变反应器1包括μ介子发生器10、包含氢气(例如，氢气可以是氕、氘和氚的适合的混合物)的容器3、蒸发器5和发电机7。
如图1中示意性示出的，由μ介子发生器10产生的μ介子根据容器3中本身已知的聚变反应而用于催化聚变。由容器3中聚变反应产生的热用于使蒸发器中的过程流体如水蒸发。所产生的气相过程流体如蒸汽用于驱动发电机7，导致电能的输出。如果仅需要热，则不需要发电机。
图2是根据本发明的用于产生μ介子的设备的示例实施方案的示意图。在下文中，该设备通常被称为“μ介子发生器”。
参照图2，μ介子发生器10包括氢蓄积器13和场源，此处，场源呈激光器的形式(在图2中未示出，但是由示出激光束15的方框箭头表示)。如图2中示意性示出的，氢蓄积器13包括氢气进口构件17、蓄积构件19、屏障21以及防护构件23，此处，屏障21呈垫圈的形式。
如图2中所示，蓄积构件19具有下表面25和凹形上表面27。在图2中所示的特定示例中，凹形上表面27大体是具有圆形顶的锥形。多个孔29(仅孔中之一由附图标记表示以避免使附图混乱)从下表面25穿过蓄积构件19延伸至上表面27，并且相应的多个氢转换催化剂塞31(仅催化剂塞中之一由附图标记表示以避免使附图混乱)由孔29容纳。
在图2的示例实施方案中，蓄积构件19的下表面25形成用于氢气的入口室33的盖，入口室33还由氢气进口构件17限定。穿过蓄积构件19形成的孔29中的每个孔具有用于从入口室23接收氢气的入口35和用于向蓄积构件19的上表面27上的接收部39提供超致密氢的出口37。
由于蓄积构件19的上表面27的锥形形状，提供至接收部39的超致密氢趋于主要朝向由蓄积构件19的上表面27形成的“碗”的底部处的蓄积部41流动。
由于超致密氢的超流体行为(低于超致密氢的超流体状态与正常流体状态之间的转变温度)，提供至接收部39的一些超致密氢可以离开蓄积部41而向上流动。该流动被屏障21以及防护构件23阻碍。
为了甚至进一步增加蓄积部41中的超致密氢的量，氢蓄积构件13另外包括布置在蓄积部41中的超致密氢保持构件43。如以上在发明内容部分中进一步说明的，超致密氢保持构件43可以由能够吸收超致密氢的液体金属或固体金属制成。
应当指出的是，凹形上表面27的许多不同形状是可以的。例如，凹形上表面27不需要旋转对称，只要具有从接收部29朝向蓄积部41的倾斜表面部分即可。
蓄积在蓄积部41中的超致密氢利用场源(由激光束15表示)而受到扰动场。在图2的示例实施方案中，场源是激光器，并且因此扰动场以激光辐射的形式提供。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施方案。相反，在所附权利要求的范围内，许多改型和变型是可以的。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，单数表述不排除复数表述。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合无法用于获利。
理论讨论
超致密氢和μ介子产生
超致密氢H(0)在室温下是量子材料。超致密氢H(0)在若干科学出版物中有描述，在这些科学出版物中，详细研究了D(0)的结构以及其氕类似物p(0)。超致密氢H(0)在室温下示出为超流体和超导体两者。由于通常测量的非常短的p-p和D-D距离为2.3pm及以下，因此H(0)的密度非常高。
虽然基于普通(轨道角动量I)里德堡(ordinary based Rydberg matter)物质对于其结合电子而言具有I>0，但这种超致密物质具有I＝0和s>0(1，2，3，4...)，s是用于结合电子的自旋量子数。因此，给出超致密物质结构的电子没有轨道运动而仅具有自旋运动。这种电子的自旋运动可以被解释为具有轨道半径并具有光速c(“狄拉克颤动(zitterbewegung)”)的电荷的运动。如普通里德堡物质的平面团簇的情况那样，这种自旋运动以氢原子为中心，并可以给出关于氢-氢对的平面结构。这意味着，对于超致密物质而言，如通过直接测量而证实的那样，用d＝2.9s2rq代替普通里德堡物质中为d＝2.9I2a0的原子间距离。此处，2.9是针对普通里德堡物质在数值上确定的常数，并且通过射频光谱实验证实。通过可见发射光谱也证实了超致密氢。玻尔半径被表示为a0。自旋循环电子电荷为原子核提供了使材料保持强烈结合所必需的防护，这类似于普通里德堡物质，但具有大得多的结合能。
超致密物质的形成机制始于形成较高的正常里德堡物质水平(I＝1-3)，较高的正常里德堡物质水平在催化剂表面自发形成。这意味着超致密氢是由落至较低能量的超致密态的普通里德堡物质水平I＝1-3形成的。在H(0)中自发发生的以及在激光冲击或其他场感应过程中发生的原子核过程仍不完全清楚。然而，已经分别研究了若干不同的步骤。例如，激光诱发H(0)中从s＝2转变至s＝1。给出μ介子催化聚变所需的负μ介子的整个过程始于超致密氢粒子HN(0)并被提出为：
其中，是由“准中子”(pe)(质子+电子)形成的反中子。所形成的介子是所有类型的k介子和π介子，并且很可能从每个HN(0)粒子形成三个k介子，因为这保存了夸克的数目。总的来说，夸克的数目在介子形成步骤中很大程度上不变，但是π介子的进一步配对产生也是可能的，这并不保存夸克的数目。所示的过程是高度放能的，并且对从每对质子喷射的粒子提供远多于100MeV。这应该与普通D+D聚变相比较，普通D+D聚变取决于条件如温度，每对氘核的输出为4-14MeV。
催化转化
用于将氢气转化成超致密氢的催化方法可以采用商业上所谓的苯乙烯催化剂，即在化学工业中使用的一类用于从乙烯苯生产苯乙烯(用于塑料生产)的固体催化剂。这种类型的催化剂由多孔Fe-O材料和若干不同的添加剂制成，特别地钾(K)作为所谓的促进剂。这种催化剂的功能已经由若干不同的小组详细研究过。
该催化剂被设计成从乙苯中分裂氢原子，从而形成碳-碳双键，然后将如此释放的氢原子结合成氢分子，该氢分子容易从催化剂表面热解吸。该反应是可逆的：如果将氢分子添加至催化剂，则氢分子解离成吸附在表面上的氢原子。这是氢转换催化剂中的一般过程。我们利用这种机制来产生超致密氢，这要求在催化剂中吸附氢后不允许形成氢分子中的共价键。
催化剂中的钾促进剂提供了更有效的超致密氢形成。钾(以及例如其他碱金属)容易形成所谓的圆形里德堡原子K＊。在这种原子中，价电子处于围绕离子核的近似圆形轨道，处于非常类似于玻尔轨道的轨道。在几百摄氏度下，不仅在表面处形成里德堡状态，而且以称为里德堡物质(RM)的形式形成里德堡状态的小团簇KN ＊。
团簇KN ＊将其激发能量的一部分转移至催化剂表面处的氢原子。该过程发生在表面相中的热碰撞期间。这在普通过程中给出了团簇HN ＊(其中，H表示氕、氘或氚)的形成，也给出了KN ＊形成，即在解吸过程期间的团簇组装。如果氢原子能够形成共价键，则分子H2将改为离开催化剂表面，并且不会形成超致密材料。在RM材料中，电子不处于所谓的s轨道，因为该电子总是具有大于零的轨道角动量。这意味着无法形成共价键，因为原子上的电子必须处于s轨道来形成H2中的正常共价sigma(σ)键。对于呈RM形式的氢而言，最低能量水平是具有150皮米(pm)的键长的被称为H(1)的金属(致密)氢。氢材料通过主要发射红外辐射而下降至该水平。然后致密氢根据自旋水平自发转化成具有键距离为0.5pm-5pm的被称为H(0)的超致密氢。这种材料是可以包括电子对(库珀对)和原子核对(氕核、氘核或氚核对或混合对)二者的量子材料(量子流体)。正如在一些实验中所证实的，这些材料在室温下既是超流体又是超导体。
实验结果
此处参照图示了实验设备的图3和示出了使用类似实验设备进行测量的结果的图4，给出了表征如图2中示意性示出的设备10的μ介子发生器的结果。
参照图3，实验设备包括真空室51、上面参照图2描述的μ介子发生器10、环形线圈53和收集器55。蓄积部41与线圈之间具有第一距离d1，蓄积部41与收集器55之间具有第二距离d2。如图3中示意性所示，真空室51具有用于允许激光束15的通过的窗54。在真空室51内部设置有透镜56以用于将激光束15聚焦在μ介子发生器10的蓄积部41。
真空室51中的D2气压在恒定泵送的情况下为约1毫巴。
在本实验设备中，μ介子发生器中包括的场源是具有脉冲长度在几纳秒范围内的脉冲激光器。可见光和红外激光两者给出类似的行为。用于通常实验的脉冲能量为约200mJ-400mJ。通常，具有10Hz的脉冲重复率，这意味着真空室外部仅有2W-4W的激光功率。由于光束转向镜、真空室壁中的玻璃窗54和聚焦透镜56中的反射损失，μ介子发生器处的有效激光功率有点较低。
激光束使用40mm-50mm焦距的透镜56通常聚焦在μ介子发生器的蓄积部41上，但是聚焦并不是关键的。
已经用电流互感器(transformer)进行了实验，该电流互感器使用环形线圈53直接测量来自激光诱发原子核过程的电流。导线缠绕在铁氧体环形芯上，在直径为几厘米的环形体上有大约20匝导线。来自发生器上激光诱发原子核过程的电荷脉冲被视为线圈中的感应电流。这是测量例如在电子加速器中粒子以相对论速度运动的脉冲电流的标准方法。在本实验中，箔收集器55另外观察到穿过线圈的束。这意味着绝对校准是可能的。
对于使用与图3中示意性示出的类似装备的稍微简化的测量情况，图4示出了从线圈如图3中的线圈53获得的第一信号57和从收集器如图3中的收集器获得的第二信号59。线圈53与收集器55之间的已知距离为约1m，并且约3ns的测量延迟表明带电粒子接近光速行进。由于线圈仅因带电粒子而给出信号，因此光子被排除在给出信号的粒子之外。
图4中的信号的曲线形状与衰变链中针对介子的计算结果非常一致，用于衰变的时间常数为12ns。这是用于带电k介子K±的特征衰变时间。在若干已经发表的研究中，已测量了特征衰变时间为26ns和52ns，表明带电π介子π±和中性长寿k介子K0 L的衰变。众所周知，所有这些粒子衰变成寿命长得多的μ介子μ±，μ介子μ±是图4中主要在线圈中和收集器处观察到的粒子。相关出版物包括：
L.Holmlid,Int.J.Modern Phys.E 24(2015)1550026，
L.Holmlid,Int.J.Modern Phys.E 24(2015)1550080，
L.Holmlid,Int.J.Modern Phys.E 25(2016)1650085。
为了确定形成了μ介子，一些已经发表的研究也直接测量了μ介子的衰变及其与物质的相互作用，包括电子-正电子对的产生。自由μ介子在2.2μs下的直接衰变时间也已经被测量，由于μ介子与其他粒子如原子核的相互作用，衰变时间稍短。相关出版物包括：
L.Holmlid和S.Olafsson,Int.J.Hydr.Energy 40(2015)10559-10567，
L.Holmlid和S.Olafsson,Rev.Sci.Instrum.86,083306(2015)，
L.Holmlid和S.Olafsson,Int.J.Hydrogen Energy 41(2016)1080-1088，
S.Olafsson和L.Holmlid,Bull.Am.Phys.Soc.2016/4/16.BAPS.2016.APR.E9.9。

Claims (14)

1.一种用于产生μ介子的设备，所述设备包括：
超致密氢蓄积器，和场源，
所述超致密氢蓄积器包括：
入口，所述入口用于接收呈气态的氢；
出口，所述出口藉由流动路径而与所述入口分开；
氢转换催化剂，所述氢转换催化剂沿着所述入口与所述出口之间的所述流动路径布置，所述氢转换催化剂具有选择为使氢从所述气态转变成超致密状态的材料组成；和
蓄积构件，所述蓄积构件用于在所述蓄积构件的接收部接收来自所述出口的呈所述超致密状态的氢并在所述蓄积构件的蓄积部蓄积呈所述超致密状态的氢，所述蓄积构件配置成提供从所述接收部至所述蓄积部的向下倾斜表面；
所述场源布置成向所述蓄积构件的所述蓄积部提供适于促进或诱发从呈所述超致密状态的氢发射负μ介子的场。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述氢蓄积器还包括：
屏障，所述屏障围绕所述接收部、所述蓄积部和所述向下倾斜表面用于减少呈所述超致密状态的氢的逸出。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述屏障至少具有由选自聚合物和贱金属氧化物的材料制成的外表面。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述氢蓄积器还包括：
防护构件，所述防护构件布置在所述蓄积构件与所述场源之间并且防护所述出口和所述接收部。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述防护构件布置成使所述蓄积部暴露于由所述场源提供的所述场。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其中所述防护构件的至少面向所述蓄积构件的表面由选自聚合物、贱金属氧化物和金属的材料制成。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述氢蓄积器还包括：
布置在氢蓄积构件的所述蓄积部中的金属吸收构件，所述金属吸收构件用于吸收呈所述超致密状态的氢。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述金属吸收构件由选自以下的至少一种材料制成：在所述设备的工作温度下呈液态的金属和在所述设备的工作温度下呈固态的催化活性金属。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括加热装置，所述加热装置用于提高容置在所述氢蓄积器中的所述蓄积构件的温度。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述出口布置在所述蓄积构件的所述接收部。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述出口是所述蓄积构件的一体化部分。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中所述场源是布置成照射所述氢蓄积器的所述蓄积构件的所述蓄积部的激光器。
13.根据权利要求1所述的设备，
其中所述场源是布置成照射蓄积在所述蓄积构件的所述蓄积部中的呈所述超致密状态的氢的激光器；
其中容置在所述氢蓄积器中的所述蓄积构件具有下表面和凹形上表面，多个孔从所述下表面延伸至所述凹形上表面，所述多个孔中的每个孔限定流动路径，所述流动路径具有在所述下表面上的入口和在所述上表面上的出口，所述凹形上表面的最下部是所述蓄积部；
其中所述孔各自容纳氢转换催化剂，所述氢转换催化剂具有选择为使氢从所述气态转变成所述超致密状态的所述材料组成；
其中屏障围绕所述上表面；以及
其中具有防护构件开口的防护构件布置成与所述屏障和所述上表面一起形成部分包封的空间，用于防止呈所述超致密状态的氢的逸出，同时允许所述激光器通过所述防护构件开口照射所述蓄积部。
14.一种聚变反应器，包括：
氢容器；和
根据前述权利要求中的任一项所述的设备，所述设备布置成产生撞击在所述氢容器上的负μ介子以在所述氢容器中催化聚变。
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