托卡马克装置螺线管 磁约束核聚变的约束形态

什么是常温超导体，有什么用？说的简单一些，超导体就是低于某温度时电阻为零的导体。常温超导体，就是在常温下电阻为零的导体。超导体还有一个特性，就是完全：-超导体，。磁力约束是什么意思 磁约束(magneticconfinement)，用磁场来2113约束等离子体中带电粒子的运动5261。主要4102为可控核聚变提供理论与技术支持，其主要形式为1653托卡马克装置与仿星器装置。基本原理磁约束的基本原理是带电粒子在磁场中受的洛伦兹力。折叠物理原理氘、氚等较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放大量核能，但这种聚变反应只能在极高温下进行，任何固体材料都将熔毁。因此，需要用特殊形态的磁场把由氘、氚等原子核及自由电子组成的一定密度的高温等离子体约束在有限体积内，使之脱离器壁并限制其热导，这是实现受控热核聚变的重要条件。折叠工作原理两端呈瓶颈状的磁力线，因瓶颈处磁场较强(也称作磁镜)能将带电粒子反射回来从而限制粒子的纵向(沿磁力线方向)移动，使粒子在作回旋运动的同时，不断地来回穿梭，被约束在两端的磁镜之间，但是仍有一部分其轨道与磁力线的夹角小于某值的带电粒子会逃逸出去。为了避免带电粒子的流失，曾经把磁力线连同等离子体弯曲连接成环形；后来又改进为呈8字形的圆环形磁力线管，称为仿星器；实验上现最有成效的磁约束装置是托卡马克装置，又称环流器，它是环形螺线管，其中的磁力线具有螺旋形状。试设想一矩形回路（图15－14)，并利用安培环路定理导出长直螺线管内的磁场为B=μ0nI。 如图15-14所示，长直螺线管的磁感线集中于管内，平行于管轴。在图示的矩形回路中，管外部分处处B=0，在管内与磁感线垂直的线段上，B≠0，但B的方向与回路垂直。惟有管内长。在无电流的空间区域内，如果磁感线是平行直线，那么磁场一定是均匀场。试证明之。 nbsp；nbsp；设磁场是不均匀的，如图13.2所示，B1＞B2。令作一矩形安培环路abcda，沿此环路的磁场的线积分为 ；nbsp；由于B1＞B2，此积分不等于0。但此环路并未包围电流，。是否可以用磁场强度可变的规则线圈替换仿星器中的不规则线圈？ 英文版问题：Could we replace the irregular coils in the stellarator with regular coils with variab…两根导线沿半径方向被引到铁环上A，C两点，电流方向如图15－11所示。求环中心O处的磁感应强度是多少？ 环中心O位于两直线电流的延长线上，电流的直线部分在该点不产生磁场。nbsp；nbsp；设铁环的优弧长为l1，电流为I1；劣弧长为l2，电流为I2。因为优弧与劣弧电压相等，可得 。磁约束核聚变的基本原理 磁约束（magnetic confinement），用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动。主要为可控核聚变提供理论与技术支持，其主要形式为托卡马克装置与仿星。如何看待「可控核聚变！中国『人造太阳』持续60秒创全球纪录」？ 据中科院等离子体物理研究所（合肥）官方报道，该院承建的全超导托卡马克装置东方超环（EAST）在十周年之…磁约束核聚变的约束形态 开端的磁镜约束形态自研究核聚变以来，已提出了许多种磁约束途径，可按磁力线的形状分为开端和闭合两类，分别简述如下。解决等离子体沿磁力线流失的问题，人们很早的一个想法是把长圆柱两端的磁场特别地加强，如图2，中间部分的磁力线平直均匀，磁场强度为B0，两端磁场的强度，增加到Bm。直筒真空室剖面磁力线的分布形状如图，两端磁力线还是开放的，因此称为开端。在这样的磁场形态中，沿着磁力线运动的带电粒子向端部区域接近时，有可能会被加强了的磁场反射回来，因此，这种磁场形态称为磁镜。整个安排是一个双磁镜系统。现在说明磁镜反射带电粒子的原理对于磁场随时间和空间的变化不是很剧烈的情况，在不均匀磁场中带电粒子的运动，遵从磁矩守恒的规律，带电粒子的磁矩（见绝热不变量）。设在图2系统的中部有一带电粒子，运动速度为v，动能，运动方向和图2轴线即B0的方向成θ角，那么，这个粒子在垂直方向的动能为。当它沿磁力线朝着磁镜方向运动，磁场B增加时，成比例地增加，保持磁矩不变。由于粒子的总能量也守恒，因此它在平行方向的动能和速度，和v∥=vcosθ，会相应地减少。而粒子的运动轨道和图中轴线的夹角θ=arctg(v寝/v∥)相应地增加。这样，直到v〃减少成为。如何看待「可控核聚变！中国『人造太阳』持续60秒创全球纪录」？ 美国学者Robin Hanson对于费米悖论做了深入研究，写了一篇关于宇宙智慧文明的论文《大筛选，我们在其中走…

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