超级军网东方超环(EAST)的中性束加热试验不要太悲观
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 06:23:51
网上有些人就是，成功了就捧甚至吹，叫着要统一地球，失败了就叫这个不行那个不行，外国的才行。
中性束加热，在物理上是做过实验的，可行的。现在要做的工程试验，工程试验就可能会不成功，原子弹氢弹也都是经过无数次失败才成功的。
等离子体中性束加热遇到的问题，可能是某个条件不满足，找出这个条件是什么，想办法克服就行。没必要悲观说这条路走不通。
有的人还说美国激光核聚变才是正路，却不知激光核聚变的路更远。磁约束可控核聚变是离实现可控核聚变最可能实现的方式。美国都认识到了这一点。
另外，激光并不能简单拿来给托克马克装置里的等离子体加热。美国的激光打靶与托克马克是完全不同的东西。人家是用强大的激光（相当于全美多少多少的发电功率）轰击芝麻大小的氘氚混合气体球，以便让其发生聚变反应。芝麻大小的都很难实现，托克马克那么大的东西，要多强大的激光啊，目前根本实现不了。
当然激光核聚变若成功了也是不错的，一个芝麻大小的氘氚气体球反应就有一万千瓦，一秒钟轰击100个，就是100万千瓦。
网上有些人就是，成功了就捧甚至吹，叫着要统一地球，失败了就叫这个不行那个不行，外国的才行。
中性束加热，在物理上是做过实验的，可行的。现在要做的工程试验，工程试验就可能会不成功，原子弹氢弹也都是经过无数次失败才成功的。
等离子体中性束加热遇到的问题，可能是某个条件不满足，找出这个条件是什么，想办法克服就行。没必要悲观说这条路走不通。
有的人还说美国激光核聚变才是正路，却不知激光核聚变的路更远。磁约束可控核聚变是离实现可控核聚变最可能实现的方式。美国都认识到了这一点。
另外，激光并不能简单拿来给托克马克装置里的等离子体加热。美国的激光打靶与托克马克是完全不同的东西。人家是用强大的激光（相当于全美多少多少的发电功率）轰击芝麻大小的氘氚混合气体球，以便让其发生聚变反应。芝麻大小的都很难实现，托克马克那么大的东西，要多强大的激光啊，目前根本实现不了。
当然激光核聚变若成功了也是不错的，一个芝麻大小的氘氚气体球反应就有一万千瓦，一秒钟轰击100个，就是100万千瓦。
100万千瓦的输出功率是理论，除了激光消耗的功率，实际有效功率是多少呢？
国家点火装置的激光轰击聚变球 其能力输出达到判据点了吗
磁约束也受挫了 唉 慢慢等吧 科学研究不是一日之事
磁约束也受挫了 唉 慢慢等吧 科学研究不是一日之事
那天有幸参观了东方超环 ，真心壮观，欣慰的是研究员都很年轻，还有科学岛挺漂亮的，附近有鱼塘适合钓鱼
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大，因为等离子体可控性更高？其实现在的问题是压力不足，气体密度不足，所以才需要极高的温度。
加料的方式能否改变？比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹，可以在瞬间气化等离子化的同时，瞬间提高中心区域气体密度，从而达到三重积的门槛？
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大，因为等离子体可控性更高？其实现在的问题是压力不足，气体密度不足，所以才需要极高的温度。
加料的方式能否改变？比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹，可以在瞬间气化等离子化的同时，瞬间提高中心区域气体密度，从而达到三重积的门槛？
franklin2005 发表于 2015-1-15 09:28
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大 ...
ITER与EAST总体上是相同的路线，EAST能成功则ITER也会成功。它们是互相借鉴的。
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大 ...
ITER与EAST总体上是相同的路线，EAST能成功则ITER也会成功。它们是互相借鉴的。
franklin2005 发表于 2015-1-15 09:28
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大 ...
想要更大的压力或更高的密度，就必须要更强大/稳定的磁场，这需要在超导技术上有突破。
ITER目前用的NbTi和NbSn线圈，产生的临界磁场在20T左右（实际中大概在5-15T，最大电流20MA左右），超过这个值超导就被破坏了。
franklin2005 发表于 2015-1-15 09:28
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大 ...
想要更大的压力或更高的密度，就必须要更强大/稳定的磁场，这需要在超导技术上有突破。
ITER目前用的NbTi和NbSn线圈，产生的临界磁场在20T左右（实际中大概在5-15T，最大电流20MA左右），超过这个值超导就被破坏了。
核聚变不急，50年内能投入使用就够了
ITER与EAST总体上是相同的路线，EAST能成功则ITER也会成功。它们是互相借鉴的。
现在各国经济一般，一旦实验遇到挫折，各怀异心就难免拖沓甚至分家，民主的弊病就在于此
现在各国经济一般，一旦实验遇到挫折，各怀异心就难免拖沓甚至分家，民主的弊病就在于此
maoxuangen 发表于 2015-1-14 22:14
100万千瓦的输出功率是理论，除了激光消耗的功率，实际有效功率是多少呢？
每次激光轰击持续时间非常非常短，功率虽然非常大，总耗能应该在可接受的水平。激光装置的优势在于安全性和体积，难度是时空的精确性。。。磁约束也不是省电的。。。
100万千瓦的输出功率是理论，除了激光消耗的功率，实际有效功率是多少呢？
每次激光轰击持续时间非常非常短，功率虽然非常大，总耗能应该在可接受的水平。激光装置的优势在于安全性和体积，难度是时空的精确性。。。磁约束也不是省电的。。。
不要亂掰了NBI這種老掉牙的東西在日本歐洲美國上用的都好好的,中國自己程度太差才會搞不定--我猜就是中國牛皮吹得太兇,日本人火了不肯教中國吧{:soso_e120:}
慢慢来呗，国家点火装置首轮打靶的能量输出比期望值少了两个数量级呢
驯天火谈何容易
驯天火谈何容易
想要更大的压力或更高的密度，就必须要更强大/稳定的磁场，这需要在超导技术上有突破。
ITER目前用的N ...
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
ITER目前用的N ...
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
某魔法的一存 发表于 2015-1-14 23:36
国家点火装置的激光轰击聚变球 其能力输出达到判据点了吗
磁约束也受挫了 唉 慢慢等吧 科学研究不 ...
好像达到了1:1.6
国家点火装置的激光轰击聚变球 其能力输出达到判据点了吗
磁约束也受挫了 唉 慢慢等吧 科学研究不 ...
好像达到了1:1.6
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
那是水冷常导电缆在超强脉冲电流下创造的
那是水冷常导电缆在超强脉冲电流下创造的
小新人 发表于 2015-1-15 17:15
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
准确的来说是磁感应强度，而不是磁场强度
实验室里那种小区域的高强磁场和工程应用不是一个概念，拿几个月前洛斯阿拉莫斯实验室创造的记录来看，它所实现的超过100T磁场的区域大小仅仅相当于直径22.5cm的球体（0.006立方米），而ITER反应堆的环状结构直径有12米之大（837立方米），这是很多个数量级的差别。
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
准确的来说是磁感应强度，而不是磁场强度
实验室里那种小区域的高强磁场和工程应用不是一个概念，拿几个月前洛斯阿拉莫斯实验室创造的记录来看，它所实现的超过100T磁场的区域大小仅仅相当于直径22.5cm的球体（0.006立方米），而ITER反应堆的环状结构直径有12米之大（837立方米），这是很多个数量级的差别。
oyzw 发表于 2015-1-15 17:39
那是水冷常导电缆在超强脉冲电流下创造的
磁约束 可不可以不追求完全稳定，也使用 脉冲形式的控制?
比如这样
在高强度的磁场脉冲下 加入聚变燃料，点火聚变，然后再低强度磁场脉冲 引出热量与聚变废物
那是水冷常导电缆在超强脉冲电流下创造的
磁约束 可不可以不追求完全稳定，也使用 脉冲形式的控制?
比如这样
在高强度的磁场脉冲下 加入聚变燃料，点火聚变，然后再低强度磁场脉冲 引出热量与聚变废物
franklin2005 发表于 2015-1-15 09:28
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大 ...
“比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹”
---------------------pellet injection，PI，即弹丸注入
除此之外常用加料方法还有喷气（Gas puffing）和超声分子束注入（SMBI），类似于SMBI的还有CJI
加料的问题不在于量不够大，而是一次加多了等离子体就被降温了，然后就没有然后了
人类的希望就是EAST,我对ITER倒是挺悲观。
科学研究怎么能没波折？其实绝了中性束，纯微波我感觉希望更大 ...
“比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹”
---------------------pellet injection，PI，即弹丸注入
除此之外常用加料方法还有喷气（Gas puffing）和超声分子束注入（SMBI），类似于SMBI的还有CJI
加料的问题不在于量不够大，而是一次加多了等离子体就被降温了，然后就没有然后了
当年的迈克耳孙莫雷实验没发现以太，当时的键盘家们估计要骂他们实验垃圾技术落后观察不到以太风进而吐槽美国粗鲁低俗野蛮体制落后不如欧洲文明先进了
不要亂掰了NBI這種老掉牙的東西在日本歐洲美國上用的都好好的,中國自己程度太差才會搞不定--我猜就是中國牛 ...
教主就是全能啊，各种瞎忽悠，哪里都有你
教主就是全能啊，各种瞎忽悠，哪里都有你
不要亂掰了NBI這種老掉牙的東西在日本歐洲美國上用的都好好的,中國自己程度太差才會搞不定--我猜就是中國牛 ...
教主你也蛮拼的。
教主你也蛮拼的。
准确的来说是磁感应强度，而不是磁场强度
实验室里那种小区域的高强磁场和工程应用不是一个概念，拿几个 ...
请教一个问题，反正里面是高真空的，干嘛做那么大？托卡做小点不是更好用吗？
实验室里那种小区域的高强磁场和工程应用不是一个概念，拿几个 ...
请教一个问题，反正里面是高真空的，干嘛做那么大？托卡做小点不是更好用吗？
寒江毒钓 发表于 2015-1-16 21:56
请教一个问题，反正里面是高真空的，干嘛做那么大？托卡做小点不是更好用吗？
不好用，小了反而没法用了……
请教一个问题，反正里面是高真空的，干嘛做那么大？托卡做小点不是更好用吗？
不好用，小了反而没法用了……
水声换能器 发表于 2015-1-15 18:18
当年的迈克耳孙莫雷实验没发现以太，当时的键盘家们估计要骂他们实验垃圾技术落后观察不到以太风进而吐槽美 ...
好有道理！！！
当年的迈克耳孙莫雷实验没发现以太，当时的键盘家们估计要骂他们实验垃圾技术落后观察不到以太风进而吐槽美 ...
好有道理！！！
dduxegen 发表于 2015-1-15 16:36
不要亂掰了NBI這種老掉牙的東西在日本歐洲美國上用的都好好的,中國自己程度太差才會搞不定--我猜就是中國牛 ...
哇，简直无所不知啊！
不要亂掰了NBI這種老掉牙的東西在日本歐洲美國上用的都好好的,中國自己程度太差才會搞不定--我猜就是中國牛 ...
哇，简直无所不知啊！
教主无所不知啊，张口就是各种宇宙定律，这是传说中的上帝吗？
寒江毒钓 发表于 2015-1-16 21:56
请教一个问题，反正里面是高真空的，干嘛做那么大？托卡做小点不是更好用吗？
80年代托卡马克最重要的理论就是，托卡马克装置的功率输出和装置的大小直径等三个要素成正比，你要实现核聚变必须有足够巨大的托卡马克。因此也否决了，ITER这个巨型核聚变装置诞生之前，所有大型化核聚变装置的存在意义。
请教一个问题，反正里面是高真空的，干嘛做那么大？托卡做小点不是更好用吗？
80年代托卡马克最重要的理论就是，托卡马克装置的功率输出和装置的大小直径等三个要素成正比，你要实现核聚变必须有足够巨大的托卡马克。因此也否决了，ITER这个巨型核聚变装置诞生之前，所有大型化核聚变装置的存在意义。
小新人 发表于 2015-1-15 17:15
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
超导材料会受霍尔效应的影响，失超。
那请问EAST的磁场强度有多少，好像中国的电磁强度最高都到90t了吧，怎么连ITER的都还这么底
超导材料会受霍尔效应的影响，失超。
80年代托卡马克最重要的理论就是，托卡马克装置的功率输出和装置的大小直径等三个要素成正比，你要实现核 ...
原来是这样，谢谢指点。
原来是这样，谢谢指点。
我能看到实用化的一天吗 最近进度好像很大来自: Android客户端
EAST出问题了？啥问题啊？原因搞清楚了吗？
EAST出问题了？啥问题啊？原因搞清楚了吗？
知道什么叫实验装置吗？科学实验999次都失败了，1次成功，就是巨大的科学进步，就要授勋，发奖。工程项目999次都成功，1次失败，就是事故，就要处分人。所以EAST不叫出问题，叫排除了一个错误路线，离成功又近了一步。
知道什么叫实验装置吗？科学实验999次都失败了，1次成功，就是巨大的科学进步，就要授勋，发奖。工程项目999次都成功，1次失败，就是事故，就要处分人。所以EAST不叫出问题，叫排除了一个错误路线，离成功又近了一步。
研究本来就是突破一系列困难,失败几乎是伴随出现......惊呼属于没见识
不要亂掰了NBI這種老掉牙的東西在日本歐洲美國上用的都好好的,中國自己程度太差才會搞不定--我猜就是中國牛 ...
世界上唯一的全超导可以长时间保持峰值磁场强度的就是EAST,其他的都是打一炮爽几秒罢了，所以打一炮很容易的事情，让你坚持几个小时，你就发现你的麻烦不是只有技巧问题，还有你的硬件也有大问题
世界上唯一的全超导可以长时间保持峰值磁场强度的就是EAST,其他的都是打一炮爽几秒罢了，所以打一炮很容易的事情，让你坚持几个小时，你就发现你的麻烦不是只有技巧问题，还有你的硬件也有大问题
“比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹”
---------------------pellet injection，PI，即弹丸注 ...
因为NBI对托卡马克内等离子体的稳定运行影响巨大，而现有微波加热方法只能达到2000到4000万度的高模运行，现在的瓶颈，就在于差一点，大概3-10倍就能达到三重积的门槛。
恒星的聚变模式告诉我们，温度并非必须达到1亿度，只要超过能出现等离子体的1000万度就够了，下面所需的是提高压力，就是空间内的等离子体密度，而我们目前过于追求温度了。
工程学上要稳定运行，能否设计一个等离子体加压的模式？比如在外面再加一个非超导线圈，在现有不干扰现有超导线圈稳定运行的情况下，叠加一个更大的脉冲磁场，用叠加磁场挤压上千万度的等离子体，使其瞬间迈过三重积的门槛，诱发聚变？这样使等离子体有规律的涨缩，还有利于排灰。
---------------------pellet injection，PI，即弹丸注 ...
因为NBI对托卡马克内等离子体的稳定运行影响巨大，而现有微波加热方法只能达到2000到4000万度的高模运行，现在的瓶颈，就在于差一点，大概3-10倍就能达到三重积的门槛。
恒星的聚变模式告诉我们，温度并非必须达到1亿度，只要超过能出现等离子体的1000万度就够了，下面所需的是提高压力，就是空间内的等离子体密度，而我们目前过于追求温度了。
工程学上要稳定运行，能否设计一个等离子体加压的模式？比如在外面再加一个非超导线圈，在现有不干扰现有超导线圈稳定运行的情况下，叠加一个更大的脉冲磁场，用叠加磁场挤压上千万度的等离子体，使其瞬间迈过三重积的门槛，诱发聚变？这样使等离子体有规律的涨缩，还有利于排灰。
Tokamak.Y 发表于 2015-1-15 17:58
“比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹”
---------------------pellet injection，PI，即弹丸注 ...
其实现在托卡马克所遇到的所有问题的瓶颈，都是源于人类对等离子体这种物质第四形态的了解不足。
氘在转变成等离子体的一霎那欧姆加热失效，变成L模运行。
中性束加热确好像往锅里扔热石头，锅里温度一下子倒是够了，但是水都快溅光了。
如果不是中国在EAST上发现微波可以直接加热等离子体而且持久稳定，让已经变成等离子体的物质能够继续升温，估计又有一大票的人要绝望了。
当然微波如果真能加热几亿度，倒是有利于未来聚变堆的小型化，这肯定是现在最靠谱的第一选择。
但是聚变并非真要1亿度以上，只是我们手段缺乏，太阳核心才1000万度，说明聚变只要密度足够，当氘成为等离子体的一霎那，聚变就可以发生广泛的发生。
要形成稳定运行的工程堆，感觉提高温度的工作之外，下一步可以思考如何提高等离子体压力，人家恒星用引力可以轻易做到，我们没办法控制引力，除了电磁力，有别的方法吗？比如活塞？对撞？摩擦？还有个思路，共振？让那个等离子体面包涨缩起来，然后用电磁共振，像推秋千一样？
“比如向里面以高速打入低温固态的氘颗粒子弹”
---------------------pellet injection，PI，即弹丸注 ...
其实现在托卡马克所遇到的所有问题的瓶颈，都是源于人类对等离子体这种物质第四形态的了解不足。
氘在转变成等离子体的一霎那欧姆加热失效，变成L模运行。
中性束加热确好像往锅里扔热石头，锅里温度一下子倒是够了，但是水都快溅光了。
如果不是中国在EAST上发现微波可以直接加热等离子体而且持久稳定，让已经变成等离子体的物质能够继续升温，估计又有一大票的人要绝望了。
当然微波如果真能加热几亿度，倒是有利于未来聚变堆的小型化，这肯定是现在最靠谱的第一选择。
但是聚变并非真要1亿度以上，只是我们手段缺乏，太阳核心才1000万度，说明聚变只要密度足够，当氘成为等离子体的一霎那，聚变就可以发生广泛的发生。
要形成稳定运行的工程堆，感觉提高温度的工作之外，下一步可以思考如何提高等离子体压力，人家恒星用引力可以轻易做到，我们没办法控制引力，除了电磁力，有别的方法吗？比如活塞？对撞？摩擦？还有个思路，共振？让那个等离子体面包涨缩起来，然后用电磁共振，像推秋千一样？
肯定会成功的。
franklin2005 发表于 2015-1-20 08:52
因为NBI对托卡马克内等离子体的稳定运行影响巨大，而现有微波加热方法只能达到2000到4000万度的高模运行 ...
一般来说，同类型的装置建的越大，可获得的等离子体参数越高，所以托卡马克越建越大。一般来说，同尺寸装置中，托卡马克的密度和温度相比仿星器、反场环等又是最高的
但是想让托卡马克内达到恒星中那种密度是不可能的，这是物理规律限制的。恒星实现聚变靠的是巨大的质量，这决定了这条路人类没法走，比较类似的就是惯性约束了。
磁镜装置有可能获得比托卡马克中更高的密度，但其他方面的问题也更突出
叠加磁场的话，且不说这个磁场怎么产生，一旦叠加，一定会破坏原来的磁力线位形，最大的可能就是瞬间等离子体就破裂了。
关于NBI，你举的例子不合适，NBI是很有效的加热方式，1982年ASDEX装置上首次实现高约束运行模式（H模）就是在加入NBI之后实现的。
关于其他提升等离子体参数的方式，五十多年来大家想了各种各样的方法，包括前段时间洛马的CFR，但又都有这样那样的问题
波共振也是一种加热方式，比如ECRH电子回旋共振加热和ICRH离子回旋共振加热
但各种措施的前提都是要使等离子体尽量保持稳定
franklin2005 发表于 2015-1-20 08:52
因为NBI对托卡马克内等离子体的稳定运行影响巨大，而现有微波加热方法只能达到2000到4000万度的高模运行 ...
一般来说，同类型的装置建的越大，可获得的等离子体参数越高，所以托卡马克越建越大。一般来说，同尺寸装置中，托卡马克的密度和温度相比仿星器、反场环等又是最高的
但是想让托卡马克内达到恒星中那种密度是不可能的，这是物理规律限制的。恒星实现聚变靠的是巨大的质量，这决定了这条路人类没法走，比较类似的就是惯性约束了。
磁镜装置有可能获得比托卡马克中更高的密度，但其他方面的问题也更突出
叠加磁场的话，且不说这个磁场怎么产生，一旦叠加，一定会破坏原来的磁力线位形，最大的可能就是瞬间等离子体就破裂了。
关于NBI，你举的例子不合适，NBI是很有效的加热方式，1982年ASDEX装置上首次实现高约束运行模式（H模）就是在加入NBI之后实现的。
关于其他提升等离子体参数的方式，五十多年来大家想了各种各样的方法，包括前段时间洛马的CFR，但又都有这样那样的问题
波共振也是一种加热方式，比如ECRH电子回旋共振加热和ICRH离子回旋共振加热
但各种措施的前提都是要使等离子体尽量保持稳定
核聚变最大的问题不是说如何才能实现聚变反应，而是你如果才能让这种反应持续的进行下去，并且实现输出能量大于输入能量！如果不能实现这两者，那么核聚变就没有任何经济方面的意义！
李楠01 发表于 2015-1-19 04:18
知道什么叫实验装置吗？科学实验999次都失败了，1次成功，就是巨大的科学进步，就要授勋，发奖。工程项目 ...
兄弟，别人问的是：“EAST出问题了？啥问题啊？原因搞清楚了吗？”
这也是我想问的。
知道什么叫实验装置吗？科学实验999次都失败了，1次成功，就是巨大的科学进步，就要授勋，发奖。工程项目 ...
兄弟，别人问的是：“EAST出问题了？啥问题啊？原因搞清楚了吗？”
这也是我想问的。
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