电磁脉冲驱动套筒内爆压缩磁化靶研究*
2018-05-21王瑞星曹启伟杨显俊
爆炸与冲击 2018年3期
关键词:磁场
刘 斌,李 成,王瑞星,曹启伟,杨显俊,3
(1.中国工程物理研究院研究生院,北京 100088;2.中国工程物理研究院聚变能源科学技术研究中心,北京 100088;3.北京应用物理与计算数学研究所,北京 100094)
磁约束聚变或者惯性约束聚变是目前实现聚变的主要传统研究途径,但这两种传统聚变途径面临的最主要挑战是达到点火条件所需要的约束时间和点火密度取值皆处于两个极端情形。由此,这两种传统的聚变途径带来了设施庞大花费不菲以及耗时耗力的后果。为了改变这一状况,近年来,国际聚变学术界提出惯性磁约束聚变(magneto inertial fusion, MIF)的新途径,主要利用电磁内爆的方式,通过固体套筒绝热压缩具有较高初始温度的预加的磁化等离子靶,使等离子温度不断升高最终达到聚变点火条件。这一新的聚变途径由于可能会以最小代价在最短时间内实现聚变装置的小型紧凑而受到广泛关注。MIF具有多种候选方案,其中包括场反位型压缩方案[1-3]、磁化套筒惯性聚变方案[4-5]、磁化激光惯性约束靶聚变方案[6-7]、液体金属内爆压缩磁化靶方案[8]、等离子套筒压缩方案(PLX)[9-10]。其中最具代表性的磁化套筒惯性聚变方案最近的实验结果显示获得了超过1012个聚变高能中子产额[13-14],由此完全证实了磁-惯性约束聚变途径的科学可行性问题。近年来,中国在这一领域也开展了初步的研究工作。中国工程物理研究院基于磁-惯性约束聚变途径已初步取得预期的与理论分析及数值模拟一致的实验结果[11-12]。……
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