RU2011111554A - Системы для усовершенствования условий предварительного зажигания реакций термоядерного синтеза - Google Patents

Системы для усовершенствования условий предварительного зажигания реакций термоядерного синтеза Download PDF

Info

Publication number
RU2011111554A
RU2011111554A RU2011111554/07A RU2011111554A RU2011111554A RU 2011111554 A RU2011111554 A RU 2011111554A RU 2011111554/07 A RU2011111554/07 A RU 2011111554/07A RU 2011111554 A RU2011111554 A RU 2011111554A RU 2011111554 A RU2011111554 A RU 2011111554A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
thermonuclear
plasma
pulse
specified
Prior art date
Application number
RU2011111554/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Кертис А. БЕРНБАХ (US)
Кертис А. БЕРНБАХ
Original Assignee
Эдвансд Фьюжн Системз Ллк (Us)
Эдвансд Фьюжн Системз Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эдвансд Фьюжн Системз Ллк (Us), Эдвансд Фьюжн Системз Ллк filed Critical Эдвансд Фьюжн Системз Ллк (Us)
Publication of RU2011111554A publication Critical patent/RU2011111554A/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11Details
    • G21B1/19Targets for producing thermonuclear fusion reactions, e.g. pellets for irradiation by laser or charged particle beams
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/03Thermonuclear fusion reactors with inertial plasma confinement
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11Details
    • G21B1/23Optical systems, e.g. for irradiating targets, for heating plasma or for plasma diagnostics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

1. В системе для усовершенствования условий предварительного зажигания термоядерной реакции, содержащей ! a) камеру мишени для размещения в ней термоядерного горючего и средств генерирования энергии, ориентированных так, чтобы средства удержания плазмы были направлены на термоядерное горючее для содействия зажиганию управляемой термоядерной реакции указанного термоядерного горючего; ! усовершенствование, в сочетании с вышеуказанным, содержащее: ! b) ряд источников электронов, образующих пучки электронов с заранее определенной энергией и количеством, направленные на плазму термоядерного горючего и облучающие ее для управления соотношением температур ионов и электронов в указанной плазме, причем указанный уровень энергии выбирается с целью минимизировать потери излучения Bremsstrahlung и указанная энергия электронов ниже чем энергия электронов впоследствии полной ионизации. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что также включает средства регулировки напряжения электронных пучков посредством управляющего входного сигнала. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что также включает средства регулировки силы тока электронных пучков посредством управляющего входного сигнала. ! 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что источники электронов фокусируют электронные пучки на термоядерном горючем. ! 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что ! a) для сдерживания и запуска термоядерной реакции используется инерционное удержание плазмы; !b) центральная камера мишени вмещает термоядерное горючее; ! c) средства генерирования энергии ориентированы для направления импульса энергии излучения лазера в видимом диапазоне спектра, ре�

Claims (18)

1. В системе для усовершенствования условий предварительного зажигания термоядерной реакции, содержащей
a) камеру мишени для размещения в ней термоядерного горючего и средств генерирования энергии, ориентированных так, чтобы средства удержания плазмы были направлены на термоядерное горючее для содействия зажиганию управляемой термоядерной реакции указанного термоядерного горючего;
усовершенствование, в сочетании с вышеуказанным, содержащее:
b) ряд источников электронов, образующих пучки электронов с заранее определенной энергией и количеством, направленные на плазму термоядерного горючего и облучающие ее для управления соотношением температур ионов и электронов в указанной плазме, причем указанный уровень энергии выбирается с целью минимизировать потери излучения Bremsstrahlung и указанная энергия электронов ниже чем энергия электронов впоследствии полной ионизации.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что также включает средства регулировки напряжения электронных пучков посредством управляющего входного сигнала.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что также включает средства регулировки силы тока электронных пучков посредством управляющего входного сигнала.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что источники электронов фокусируют электронные пучки на термоядерном горючем.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что
a) для сдерживания и запуска термоядерной реакции используется инерционное удержание плазмы;
b) центральная камера мишени вмещает термоядерное горючее;
c) средства генерирования энергии ориентированы для направления импульса энергии излучения лазера в видимом диапазоне спектра, рентгеновского излучения или ионов на термоядерное горючее для содействия управляемой термоядерной реакции указанного термоядерного горючего;
d) содержит средства для последующей инжекции импульса электронов с заранее определенной энергией, длительностью импульса и количеством после заранее определенного промежутка времени относительно указанного импульса энергии в термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанным импульсом энергии.
6. Система по п.1, включая средства магнитного удержания, отличающаяся тем, что
a) камера мишени вмещает термоядерное горючее;
b) средства генерирования энергии ориентированы для направления сжимающих магнитных полей удержания плазмы и полей высокочастотного нагрева на термоядерную плазму, возникающую в результате инжекции термоядерного горючего в камеру, с целью запуска термоядерной реакции.
7. Система по п.5, отличающаяся тем, что содержит средства инжекции высокочастотного импульса с фиксированной задержкой после первого импульса энергии в термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанным импульсом энергии.
8. Система по п.5, отличающаяся тем, что
a) содержит средства инжекции высокочастотного импульса с фиксированной задержкой после первого импульса энергии в термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанным импульсом энергии, и
b) содержит средства инжекции импульса электронов с заранее определенной энергией, длительностью импульса и количеством после заранее определенного промежутка времени относительно указанного импульса энергии в термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанным импульсом энергии.
9. Система по п.5, отличающаяся тем, что содержит средства тонкой регулировки указанного интервала в пикосекундах или меньших инкрементах посредством управляемого входного сигнала.
10. Система по п.8, отличающаяся тем, что содержит средства тонкой регулировки указанного интервала и указанного заранее определенного времени в пикосекундах или меньших инкрементах посредством управляемого входного сигнала.
11. Система для усовершенствования условий предварительного зажигания термоядерной реакции с инерционным удержанием, содержащая:
a) центральную камеру мишени для размещения в ней сферической таблетки термоядерного материала мишени с инерционным удержанием и, по меньшей мере, первый и второй ряды генераторов энергии одного типа, ориентированных для подачи импульсов рентгеновского излучения к термоядерному материалу мишени в трехмерном пространстве симметрично относительно указанной таблетки; и
b) первый и второй ряды генераторов энергии одного типа, подающих к термоядерному материалу мишени первую и вторую разделенные во времени группы импульсов рентгеновского излучения; причем вторая группа подается через некоторый промежуток времени относительно момента подачи первой группы, как условие предварительного зажигания для получения образованной из термоядерного топлива плазмы из указанного термоядерного материала мишени.
12. Система по п.11, отличающаяся тем, что содержит средства тонкой регулировки указанного интервала в пикосекундах или меньших инкрементах посредством управляемого входного сигнала.
13. Система по п.11, отличающаяся тем, что содержит средства инжекции электронов с определенной энергией и в определенном количестве в форме импульса, направленного на термоядерную плазму и облучающего эту термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанным первым импульсом рентгеновского излучения; причем указанные электроны инжектируются через заранее определенный промежуток времени в течение интервала между указанными первой и второй группами импульсов рентгеновского излучения для управления соотношением температур ионов и электронов в указанной плазме; причем указанный уровень энергии выбирается с целью минимизировать потери излучения Bremsstrahlung и указанная энергия электронов ниже, чем энергия электронов, возникающих в результате полной ионизации.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что содержит средства тонкой регулировки указанного интервала и определенного времени в пикосекундах или меньших инкрементах посредством управляемого входного сигнала.
15. Система по п.11, отличающаяся тем, что содержит средства инжекции высокочастотного импульса с фиксированной задержкой после первого импульса энергии в термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанной первой группой импульсов рентгеновского излучения
16. Система по п.15, отличающаяся тем, что содержит средства тонкой регулировки указанного интервала в пикосекундах или меньших инкрементах посредством управляемого входного сигнала.
17. Система по п.15, отличающаяся тем, что содержит средства инжекции электронов с определенной энергией и в определенном количестве в форме импульса, направленного на термоядерную плазму и облучающего эту термоядерную плазму, возникающую в результате полной ионизации указанным первым импульсом рентгеновского излучения; причем указанные электроны инжектируются через заранее определенный промежуток времени в течение интервала между указанными первой и второй группами импульсов рентгеновского излучения для управления соотношением температур ионов и электронов в указанной плазме; причем указанный уровень энергии выбирается с целью минимизировать потери излучения Bremsstrahlung и указанная энергия электронов ниже, чем энергия электронов, возникающих в результате полной ионизации.
18. Система по п.17, отличающаяся тем, что содержит средства тонкой регулировки указанного интервала и указанного заранее определенного времени в пикосекундах или меньших инкрементах посредством управляемого входного сигнала.
RU2011111554/07A 2008-08-28 2009-08-28 Системы для усовершенствования условий предварительного зажигания реакций термоядерного синтеза RU2011111554A (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19043508P 2008-08-28 2008-08-28
US61/190,435 2008-08-28
US21144909P 2009-03-30 2009-03-30
US61/211,449 2009-03-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011111554A true RU2011111554A (ru) 2012-10-10

Family

ID=42117497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011111554/07A RU2011111554A (ru) 2008-08-28 2009-08-28 Системы для усовершенствования условий предварительного зажигания реакций термоядерного синтеза

Country Status (13)

Country Link
US (2) US8934599B2 (ru)
EP (2) EP3091538A1 (ru)
JP (2) JP5580825B2 (ru)
KR (3) KR101729456B1 (ru)
CN (1) CN102204413A (ru)
AU (1) AU2009308061B2 (ru)
BR (1) BRPI0912590A2 (ru)
CA (2) CA2923923C (ru)
IL (3) IL211340A0 (ru)
MX (1) MX2011001859A (ru)
NZ (2) NZ614346A (ru)
RU (1) RU2011111554A (ru)
WO (1) WO2010047880A2 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8537958B2 (en) * 2009-02-04 2013-09-17 General Fusion, Inc. Systems and methods for compressing plasma
US10269458B2 (en) 2010-08-05 2019-04-23 Alpha Ring International, Ltd. Reactor using electrical and magnetic fields
US20150380113A1 (en) 2014-06-27 2015-12-31 Nonlinear Ion Dynamics Llc Methods, devices and systems for fusion reactions
CA2767904C (en) * 2009-07-29 2014-10-14 General Fusion, Inc. Systems and methods for plasma compression with recycling of projectiles
US10319480B2 (en) 2010-08-05 2019-06-11 Alpha Ring International, Ltd. Fusion reactor using azimuthally accelerated plasma
US10515726B2 (en) 2013-03-11 2019-12-24 Alpha Ring International, Ltd. Reducing the coulombic barrier to interacting reactants
US10274225B2 (en) 2017-05-08 2019-04-30 Alpha Ring International, Ltd. Water heater
CN103632733B (zh) * 2013-11-01 2016-01-20 罗天勇 一种利用中子加热等离子体的方法
CA2916875C (en) 2015-01-08 2021-01-05 Alfred Y. Wong Conversion of natural gas to liquid form using a rotation/separation system in a chemical reactor
CN106783485B (zh) * 2016-12-09 2019-05-10 中国科学院深圳先进技术研究院 Ct系统及其冷阴极x射线管
CN106783488B (zh) * 2016-12-09 2019-05-10 中国科学院深圳先进技术研究院 Ct系统及其冷阴极x射线管
US10170883B1 (en) * 2017-12-21 2019-01-01 Innoven Energy Llc Method for direct compression of laser pulses with large temporal ratios
CN113096832B (zh) * 2021-03-19 2023-04-14 哈尔滨工业大学 一种用于惯性约束聚变的可容纳多发靶的靶库

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3489645A (en) * 1967-03-10 1970-01-13 Cornell Aeronautical Labor Inc Method of creating a controlled nuclear fusion reaction
US4058486A (en) 1972-12-29 1977-11-15 Battelle Memorial Institute Producing X-rays
US3969628A (en) 1974-04-04 1976-07-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Intense, energetic electron beam assisted X-ray generator
US4363775A (en) * 1976-12-30 1982-12-14 International Nuclear Energy Systems Co. Controlled nuclear fusion apparatus
US4172008A (en) * 1977-08-23 1979-10-23 Dubble Whammy, Inc. Nuclear fusion reactor
US4272319A (en) * 1978-02-28 1981-06-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Device and method for electron beam heating of a high density plasma
US4440714A (en) 1981-01-29 1984-04-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Inertial confinement fusion method producing line source radiation fluence
US4723263A (en) 1985-05-20 1988-02-02 Quantum Diagnostics, Ltd. X-ray source
US6870498B1 (en) * 1987-05-28 2005-03-22 Mbda Uk Limited Generation of electromagnetic radiation
US5818891A (en) * 1996-05-08 1998-10-06 Rayburn; David C. Electrostatic containment fusion generator
US6121569A (en) * 1996-11-01 2000-09-19 Miley; George H. Plasma jet source using an inertial electrostatic confinement discharge plasma
US5825836A (en) * 1997-02-19 1998-10-20 Jarmusch; D. Lloyd Tetrahedral colliding beam nuclear fusion
CA2325362A1 (en) * 2000-11-08 2002-05-08 Kirk Flippo Method and apparatus for high-energy generation and for inducing nuclear reactions
KR20050121695A (ko) 2003-03-21 2005-12-27 유타 스테이트 유니버시티 플라즈마 격납 시스템 및 방법
JP4081029B2 (ja) * 2004-02-26 2008-04-23 匡且 村上 核融合ターゲット及び核融合点火方法
US7482607B2 (en) * 2006-02-28 2009-01-27 Lawrenceville Plasma Physics, Inc. Method and apparatus for producing x-rays, ion beams and nuclear fusion energy
US9036765B2 (en) * 2006-05-30 2015-05-19 Advanced Fusion Systems Llc Method and system for inertial confinement fusion reactions
JP2009288229A (ja) * 2008-05-26 2009-12-10 Motohiko Inai 核融合点火方法
EP2463863A4 (en) * 2009-08-06 2016-05-11 Univ Osaka METHOD FOR DETERMINING NUCLEAR FUSION IRRADIATION COORDINATES, DEVICE FOR DETERMINING NUCLEAR FUSION IRRADIATION COORDINATES, AND NUCLEAR FUSION DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160077212A (ko) 2016-07-01
IL220293A0 (en) 2012-07-31
CA2733939A1 (en) 2010-04-29
EP3091538A1 (en) 2016-11-09
WO2010047880A2 (en) 2010-04-29
AU2009308061B2 (en) 2015-03-19
CA2923923A1 (en) 2010-04-29
CA2733939C (en) 2016-11-15
JP5832600B2 (ja) 2015-12-16
KR101729456B1 (ko) 2017-04-21
JP5580825B2 (ja) 2014-08-27
US20120148003A1 (en) 2012-06-14
JP2014224823A (ja) 2014-12-04
EP2324686A4 (en) 2015-11-11
KR20170046181A (ko) 2017-04-28
EP2324686A2 (en) 2011-05-25
IL211340A0 (en) 2011-04-28
NZ614346A (en) 2015-03-27
KR20110066148A (ko) 2011-06-16
JP2012501455A (ja) 2012-01-19
MX2011001859A (es) 2011-05-25
KR101722226B1 (ko) 2017-03-31
CA2923923C (en) 2016-11-22
WO2010047880A3 (en) 2010-08-12
US9058904B2 (en) 2015-06-16
AU2009308061A1 (en) 2010-04-29
CN102204413A (zh) 2011-09-28
IL250509A0 (en) 2017-03-30
US8934599B2 (en) 2015-01-13
EP2324686B1 (en) 2017-08-23
BRPI0912590A2 (pt) 2017-06-20
US20100104058A1 (en) 2010-04-29
WO2010047880A4 (en) 2010-10-07
NZ610706A (en) 2014-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011111554A (ru) Системы для усовершенствования условий предварительного зажигания реакций термоядерного синтеза
MacPhee et al. Limitation on prepulse level for cone-guided fast-ignition inertial confinement fusion
Ma et al. Hot Electron Temperature and Coupling Efficiency Scaling with Prepulse<? format?> for Cone-Guided Fast Ignition
Yonas Fusion power with particle beams
JP2012501455A5 (ru)
Atzeni et al. Studies on targets for inertial fusion ignition demonstration at the HiPER facility
Honrubia et al. Fast ignition driven by quasi-monoenergetic ions: Optimal ion type and reduction of ignition energies with an ion beam array
Theobald et al. Advanced-ignition-concept exploration on OMEGA
Roth Review on the current status and prospects of fast ignition in fusion targets driven by intense, laser generated proton beams
Martinez et al. The Texas petawatt laser and current experiments
Golubev et al. New method of a “point-like” neutron source creation based on sharp focusing of high-current deuteron beam onto deuterium-saturated target for neutron tomography
Fernández et al. Progress on ion based fast ignition
Delettrez et al. Hydrodynamic simulations of integrated experiments planned for the OMEGA/OMEGA EP laser systems
Atzeni et al. HiPER target studies: towards the design of high gain, robust, scalable direct-drive targets with advanced ignition schemes
Sharkov Status of heavy ion fusion
AU2013202331B2 (en) Method for injecting electrons into a fusion-fuel derived plasma
Betti Status and prospects for burning plasmas via laser fusion
Solodov Integrated Simulations of Hot-Electron Transport and Ignition for Direct-Drive, Fast-Ignition Targets
Voronin et al. Two stage plasma gun as the fuelling tool of Globus-M tokamak
Hora et al. Laser ICF with single event solution
Johnson Ion bunching at high energies

Legal Events

Date Code Title Description
FA91 Application withdrawn (on applicant's request)

Effective date: 20130606