磁瓶

更新时间:2024-07-01 12:23

磁瓶是一种特殊构形的磁场,可以约束等离子体(plasma)。通常磁场跟位于两端的叫磁镜的强磁场成线性关系,这样把等离子体约束在一个圆柱体内。用于热核反应堆(thermonuclear reactors)实验。

可以用两个电流方向相同的线圈产生一个中间弱两端强的磁场,这一磁场区域的两端就形成了两个磁镜,平行于磁场方向的速度分量不太大的带电粒子将被约束在两个磁镜间的磁场内来回运动而不能逃脱。这种能约束带电粒子的磁场分布叫磁瓶。

磁瓶作用

使用“磁瓶”来控制核聚变产生的高温高压,释放出所需热量。

磁瓶的发展

如果给等离子体通上强大的电流,这电流会使等离子体大大加热,另一方面电流产生了强大的环形磁场,这磁场使等离子体向中心压缩,中心压缩导致粒子密度增加,碰撞变繁,温度进一步提高,即电流既加热了等离子体,又形成了一个“磁瓶”将等离子体装在里面约束住,使它不与外面的厚金属管壁接触,起了热绝缘作用。不过,这样的等离子体非常不稳定,很容易挣脱“磁瓶”的约束跑出来。

为了把等离子体约束较长的时间,尽管这“较长的时间”并不超过1秒,科学家们设计出一种又一种的“磁瓶”来。先是把“磁瓶”做成直管形的,但为了达到较长的约束时间,这种直管形的管子必须做得很长,同时粒子会从两端逃走。后来又把“磁瓶”改成环形的,这样粒子在里面转圈子,不容易逃走。

认为最有前途的是托卡马克装置,这也是一个环形的强磁场装置。

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