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Fusor
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Fusor是一種實驗裝置,它以電場來加熱離子,直到產生適合核融合的情況。這是一種慣性靜電約束裝置,主體內部呈真空狀態,當中有兩個帶著電極的金屬籠子,產生電壓。帶著正電的離子進入這個裝置,會被電場牽引而加速、發熱,並集中在中心位置。當達到適合的溫度,離子在裝置中心的濃度也增加,若發生相互碰撞,且燃料適當(氘)即會發生核融合。
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這種實驗裝置,最常見的類型,是Farnsworth–Hirsch fusor。[2]這個裝置由美國發明家費羅·法恩斯沃斯(1964年)和羅泊特·赫舍在1967年發明。[3][4]洛斯阿拉莫斯國家實驗室的William Elmore,James L. Tuck與Ken Watson,曾經提出另一個構想,[5]但是沒有實際作出來。
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機制
Fusor這個裝置包含兩個用金屬線作成的籠子,外層的金屬籠子為陽極,而內層的籠子為陰極,這兩個籠子被包覆起來,裝置內形成真空。當帶著正電的離子進入裝置,會被內層外層電極形成的電場牽引,向內部加速。隨著離子的速度增加,溫度也會隨之增加。電場牽引著離子,使它的速度上升,溫度也上升,一直加熱到可能發生核融合的狀態。在裝置中心位置,離子濃度會增高,若發生碰撞,可能有幾個離子發生核融合。
每增加1伏特的電壓,可以使離子溫度增加11,604克耳文。典型的磁局限融合裝置產生的電漿,約為15 keV或是170 megakelvin。只要有15,000伏特的電壓,就可以使帶著正電的離子加熱到這個程度。但因為這個裝置的電阻會使能量產生很高的耗損,因此類似的裝置,輸入功率都會大於輸出功率,通常無法實際產出能量。
歷史
這種核融合裝置的設計概念,最早由費羅·法恩斯沃斯提出,使用慣性靜電約束(IEC)的原理。費羅·法恩斯沃斯在自己的實驗室中進行設計,並取得專利。慣性靜電約束這個名稱也是由他選定。
1949年,ITT公司併購了法恩斯沃斯實驗室,核融合計畫被認為無利可圖,因此遭到擱置。
1962年,費羅·法恩斯沃斯提出一項專利,以線柵間的電壓差,來牽引離子,使離子加速到發生核融合。
1964年至1967年間,羅泊特·赫舍提出一個修改過後的設計,並開始實際建造。
實作
- 專業
- 東京工業大學[6]
- 威斯康星大學麥迪遜分校[7]
- 土耳其原子能管理局[8]
- 業餘
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參考資料
延伸導讀
外部連結
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