Китайцы занялись строительством Z-машины

Свечение во время работы Z-машины

Sandia National Laboratories

Китайские специалисты занимаются строительством установки, которая будет использоваться для моделирования условий, возникающих при термоядерном взрыве. Как пишет South China Morning Post, новая установка, аналогичная американской Z-машине, будет использоваться для исследований в области высоких энергий и ядерных процессов в интересах китайских военных.

Новая установка должна заработать в ближайшие несколько лет.

Сегодня крупнейшим в мире генератором высокочастотного электромагнитного излучения является установка Z Pulsed Power Facility, расположенная в Альбукерке в Нью-Мексико. Она принадлежит Сандийским национальным лабораториям и используется для исследования вещества в условиях экстремально высоких температур и давлений. Данные, полученные с помощью американской установки, также известной как Z-машина, применяются в различных научных областях, в том числе и в изучении различных ядерных процессов, включая и моделирование термоядерного оружия.

Американская Z-машина представляет собой цилиндрическую установку диаметром 32 метра и высотой 6 метров. Она окружена 36 электрическими радиальными проводниками диаметром один метр каждый. Установка заполнена деионизированной водой. Внутри Z-машины расположена камера диаметром 3 метра, в которой размещен цилиндр из 300 очень тонких вольфрамовых проволочек. В центре этого цилиндра устанавливается пластиковая емкость со смесью дейтерия и трития. Вся установка подключена к генераторам Маркса, импульсным генераторам высокого напряжения.

Во время экспериментов генераторы кратковременно подают на установку электрический ток, который через радиальные проводники поступает на цилиндр из вольфрамовых проволочек. Последние мгновенно испаряются, превращаясь в плазму. В этой плазме под действием электрического импульса возникает мощное магнитное поле, под действием которого происходит сжимание и нагревание токового канала — камеры, в которой располагался испарившийся вольфрамовый цилиндр. Это явление называется пинч-эффектом.

При сжатии и под действием высоких температур цилиндр за очень короткий промежуток времени генерирует рентгеновский импульс, от которого капсула с дейтерием и тритием сжимается в несколько раз, а ее содержимое испытывает колоссальные давление и температуру. Во время эксперимента в 2003 году с помощью машины удалось сжать цилиндр в семь раз с помощью рентгеновского импульса мощностью 120 тераватт. В 2006 году во время экспериментов вольфрамовые нити заменили стальными. В результате в установке удалось удавалось получать плазму с температурой от 2 до 3,7 миллиардов Кельвинов.

Исследователи утверждают, что Z-машина позволяет плавить алмазы. В 2003 году на установке был получен лед VII сжиманием воды под давлением в 70-120 тысяч атмосфер. Генераторы Маркса способны обеспечивать ток от 60-70 миллионов ампер. Во время работы они сильно нагреваются. Для охлаждения генераторов, представляющих собой параллельно-последовательную сборку конденсаторов, их погружают в камеры с трансформаторным маслом и деионизированной водой.

Строительством Z-машины в Китае занимается Китайская академия инженерной физики. Установка возводится в Мяньяне в провинции Сычуань, где расположена одна из китайских лабораторий по разработке ядерного оружия. Китайские разработчики утверждают, что их установка рассчитана на генерацию энергии около 60 мегаджоулей. Для сравнения, на американской Z-машине пиковое энерговыделение было зафиксировано на уровне 4 мегаджоулей.

Утверждается, что перед началом строительства большой установки Китайская академия инженерной физики построила уменьшенный ее прототип. На этой установке были проведены около 200 экспериментов с сентября 2014-го по декабрь 2017 года. Другие подробности о китайской Z-машине не уточняются.

В 2015 году американские ученые использовали Z-машину для исследования процессов, приводящих к выпадению гелиевого дождя на Сатурне. Во время эксперимента установка использовалась для обстрела дейтерия алюминиевой пластинкой массой 2 грамма, разогнанной до скорости в 27 километров в секунду. Когда пластинка попадала в образец, внутри него создавалось высокое давление без излишнего повышения температуры. При этом изотоп водорода переходил из состояния молекулярной жидкости-диэлектрика в состояние атомной жидкости-проводника.

Василий Сычёв

(PDF) A synchronized X-pinch driver

ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 4 2014

СИНХРОНИЗУЕМЫЙ ГЕНЕРАТОР ХПИНЧА 105

“Ангара51” с точностью не хуже

±

10 нс. Малый

размер источника (

≤

2 мкм) позволяет получать

теневые рентгеновские снимки периферийной

области многопроволочного лайнера, сжимаемо

го импульсом тока генератора “Ангара51”.

Применение гибкой низкоиндуктивной много

кабельной линии для запитки Хпинча является

очевидным преимуществом данной разработки с

точки зрения юстировки рентгенографической

схемы.

Таким образом, на сильноточном генераторе

тераваттного уровня мощности продемонстриро

вана работоспособность методики рентгеновско

го теневого зондирования с помощью отдельного

компактного импульсного генератора тока с на

грузкой в виде Хпинча.

Авторы работы выражают благодарность кол

лективу установки “Ангара51” за инженерно

техническое обеспечение проведенных экспери

ментов. Работа выполнена при частичной финан

совой поддержке РФФИ (№ 130200013, № 12

0800868a) и контракта госкорпорации “Роса

том” № Н.4Х.44.90.13.1108.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

Грабовский Е.В., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М.,

Порофеев И.Ю.

// Физика плазмы. 2004. Т. 30. № 2.

C. 139.

2.

Александров В.В., Волков Г.С., Грабовский Е.В.,

Грибов А.Н., Грицук А.Н., Лаухин Я.Н., Митрофа;

нов К.Н., Олейник Г.М., Сасоров П.В., Фролов И.Н.

//

Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 4. С. 345.

3.

Волков Г.С., Грабовский Е.В., Зурин М.В., Митро;

фанов К.Н., Олейник Г.М., Порофеев И.Ю.

// ПТЭ.

2004. № 3. С. 110.

4.

Ruggles L.E., Porter Jr. J.L., Rambo1 P.K., Simpson

W.W., Vargas M.F., Bennett G.R., Smith I.C.

// Review

of Scientific Instruments. 2003. V. 74. № 3. P. 2206.

DOI: 10.1063/1.1537854.

5.

Sinars D.B., Wenger D.F., Cuneo M.E., Bennett G.R.,

Anderson J.E., Porter J.L., Rambo P.K., Rovang D.C.,

Smith I.C.

//Proc. of SPIE. The International Society

for Optical Engineering. LaserGenerated and Other

Laboratory XRay and EUV Sources, Optics, and Ap

plications. (Aug 46 2003) San Diego, CA., 2004.

V. 5196. P. 1.

6.

Landen O.L., Farley D.R., Glendinning S.G., Logo;

ry L.M., Bell P.M., Koch J.A., Lee F.D., Bradley D.K.,

Kalantar D.H., Back C.A. and Turner R.E.

// Review of

Sientific Instruments. 2001. V. 72. № 1. P. 627. DOI:

10.1063/1.1315641.

7.

Beg F.N., Stephens R.B., Xu H.;W., Haas D., Eddinger

S., Tynan G., Shipton E., DeBono B., Wagshal K.

// Ap

plied Physics Letters. 2006. V. 89. № 10. P. 101502.

DOI: 10.1063/1.2335959.

8.

Marshall F.J., McKenty P.W., Delettrez J.A., Epstein R.,

Knauer J.P., Smalyuk V.A., Frenje J.A., Li C.K., Petras;

so R.D., S

é

guin F.H., and Mancini R.C.

// Physical Re

view Letters. 2009. V. 102. № 18. P. 185004. DOI:

10.1103/PhysRevLett.102.185004.

9.

Ohira S., Fujioka S., Sunahara A., Johzaki T., Nagato;

mo H., Matsuo S., Morio N., Kawanaka J., Nakata Y.,

Miyanaga N., Shiraga H., Nishimura H., Azechi H.

//

Journal of Applied Physics. 2012. V. 112. № 6.

P. 063301. DOI: 10.1063/1.4752872.

10.

Stoeckl C., Delettrez J.A., Epstein R., Fiksel G., Guy D.,

Hohenberger M., Jungquist R.K., Mileham C., Nil;

son P.M., Sangster T.C., Shoup III M.J., Theobald W.

//

Review of Scientific Instruments. 2012. V. 83. № 10.

P. 10E501. DOI: 10.1063/1.4728096.

11.

Pikuz S.A., Shelkovenko T.A., Mingaleev A.R., Ham;

mer D.A., Neves H.P.

// Physics of Plasmas. 1999. V. 6.

№ 11. P. 4272. DOI: 10.1063/1.873695.

12.

Shelkovenko T.A., Pikuz S.A., Hammer D.A., Di;

mant Y.S., Mingaleev A.R.

// Physics of plasmas. 1999.

V. 6. № 7. P. 2840. DOI: 10.1063/1.873241.

13.

Lebedev S.V., Beg F.N., Bland S.N., Chittenden J.P.,

Dangor A.E., Haines M.G., Zakaullah M., Pikuz S.A.,

Shelkovenko T.A., Hammer D.A.

// Review of Scientific

Instruments. 2001. V. 72. № 1. P. 671. DOI:

10.1063/1.1315647.

14.

Kuznetsov V.V., Oreshkin V.I., Zhigalin A.S., Kozu;

lin I.A., Chaikovsky S.A., Rousskikh A.G.

// Journal of

Engineering Thermophysics. 2011. V. 20. № 3. P. 240.

DOI: 10.1134/S1810232811030027.

15.

Артёмов А.П., Федюнин А.В., Чайковский С.А.,

Жигалин А.С., Орешкин В.И., Ратахин Н.А., Рус;

ских А.Г.

// ПТЭ. 2013. № 1. С. 75. DOI: 10.7868/

S0032816213010023.

16.

Henke B.L., Gullikson E.M., Davis J.C.

// Atomic Data

and Nuclear Data Tables. 1993. V. 54. № 2. P. 181.

17.

Захаров С.М., Иваненков Г.В., Коломенский А.А.,

Пикуз С.А., Самохин А.И., Улшмид И.

// Письма в

ЖТФ. 1982. Т. 8. № 9. С. 1060.

18.

Beg F.N., Krushelnick K., Lichtsteiner P., Meakins A.,

Kennedy A., Kajumba N., Burt G., Dangor A.E.

// Ap

plied Physics Letters. 2003. V. 82. № 25. P. 4602. DOI:

10.1063/1.1584782.

19.

Месяц Г.А., Шелковенко Т.А., Иваненков Г.В.,

Агафонов А.В., Савинов С.Ю., Пикуз С.А., Тили;

кин И.Н., Ткаченко С.И., Чайковский С.А., Ратахин

Н.А., Федощак В.Ф., Орешкин В.И., Федюнин А.В.,

Русских А.Г., Лабецкая Н.А., Артемов А.П., Хаммер

Д.А., Синарс Д.Б.

// ЖЭТФ. 2010. Т. 138. № 3. С. 411.

20.

Артёмов А.П., Федюнин А.В., Чайковский С.А.,

Орешкин В.И., Лавринович И.В., Ратахин Н.А.

//

Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. № 24. С. 2.

21.

Sinars D.B., Shelkovenko T.A., Pikuz S.A., Greenly J.B.,

Hammer D.A.

// Physics of Plasmas. 2000. V. 7. № 5.

P. 1555. DOI: 10.1063/1.873975.

22.

Тер;Оганесьян А.Е., Ткаченко С.И., Романова В.М.,

Мингалеев А.Р., Шелковенко Т.А., Пикуз С.А.

// Фи

зика плазмы. 2005. Т. 31. № 11. С. 988.

23.

Rousskikh A.G., Oreshkin V.I., Chaikovsky S.A.,

Labetskaya N.A., Shishlov A.V., Beilis I.I., Baksht R.B.

//

Physics of Plasmas. 2008. V. 15. №. 10. P. 102706. DOI:

10.1063/1.3000390.

24.

Pikuz S.A., Shelkovenko T.A., Romanova V.M., Sinars

D.B., Hammer D.A., Bland S.N., Lebedev S.V.

// Nuk

leonika. 2001. V. 46. № 1. P. 21.

25.

Lebedev S.V., Beg F.N., Bland S.N., Chittenden J.P.,

Dangor A.E., Haines M.G., Zakaullah M., Pikuz S.A.,

Группа компаний ИНФРА-М

ООО «Эдиторум» (адрес: 127282, г. Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1, ИНН: 7715485571, КПП: 771501001, ОГРН: 1157746438893 — далее именуемое — «Общество»)

предоставляет любым физическим и юридическим лицам (далее — Пользователь) настоящий Интернет-сайт и определенные услуги, интерфейсы и функциональные возможности, доступные на настоящем Сайте или через него («Услуги»), при условии согласия Пользователя соблюдать приведенные ниже условия их использования («Общие условия»). Использование Пользователем настоящего Сайта или пользование Услугами означает согласие Пользователя с Общими условиями. После принятия Общих условий они станут обязательным для исполнения соглашением между Обществом и Пользователем и будут регулировать использование Пользователем Сайта или пользование Услугами («Договор»). Если Пользователь не желает соблюдать Общие условия, он должен немедленно прекратить использование настоящего Сайта или Услуг.

Время от времени Общество может менять условия и положения, изложенные ниже. Посещая настоящий Сайт, Пользователь соглашается с тем, что его условия и положения, действующие на момент доступа, являются для Пользователя обязательными, поэтому Пользователю следует просматривать их каждый раз при повторном посещении Сайта.

Отсутствие гарантий

Настоящий Сайт и Услуги предоставляются «как есть», без каких-либо прямо выраженных или подразумеваемых гарантий, в максимально допустимом законом объеме. Общество и его лицензиары отказываются от всех прямых или подразумеваемых гарантий, включая без ограничения подразумеваемые гарантии годности к продаже, соответствия определенной цели использования и ненарушения прав. Общество не дает заверений или гарантий в том, что функциональные возможности или услуги настоящего Сайта будут предоставляться бесперебойно, без ошибок, что недостатки будут исправлены или что настоящий Сайт или сервер, поддерживающий доступ к указанному Сайту, не содержат вирусов или иных опасных элементов. Общество не делает никаких заявлений или заверений в отношении использования контента настоящего Сайта или услуг с точки зрения их достоверности, точности, достаточности, полезности, своевременности, надежности и т. д.

Ограничение ответственности

Общество не несет ответственности перед Пользователем или какой-либо другой стороной за фактические, штрафные, прямые или косвенные убытки в результате использования или невозможности использования Сайта, Услуг или контента настоящего Сайта или по причине работы Сайта, Услуг описанных на Сайте, даже если «Общество» было проинформировано о возможности таких убытков.

Если Пользователь недоволен каким-либо элементом Сайта или Услуг или какими-либо из изложенных условий, единственное и эксклюзивное средство защиты прав Пользователя заключается в том, чтобы прекратить использование Сайта и Услуг.

Обладание авторскими правами на Сайт

Сайт содержит материалы, такие как текст, фотографии и другие изображения, звук, данные, программное обеспечение, графику и логотипы, защищенные авторским правом и/или другими правами интеллектуальной собственности. Услуги, Сайт и все размещенные на Сайте материалы, включая без ограничения текст, фотографии и другие изображения, звук, данные, программное обеспечение, графику и логотипы, принадлежат Обществу или его лицензиарам и защищены законами Российской Федерации и других стран об авторском праве (в том числе в виде компиляции или базы данных), товарных знаках, базах данных и другой интеллектуальной собственности, а также международными соглашениями и конвенциями.

Пользование Сайтом

Пользователь может загружать и распечатывать только одну копию контента настоящего Сайта для личного, некоммерческого использования или в связи с приобретением Пользователем каких-либо продуктов Общества, при условии сохранения как есть и без изменений всей информации об авторском праве и товарных знаках. Пользователь дает согласие на соблюдение всех применимых законов об авторском праве, товарных знаках и других законов об интеллектуальной собственности, а также всех дополнительных уведомлений, указаний и ограничений в отношении авторского права и товарных знаков, приведенных в любом разделе Сайта. Если в настоящем параграфе не оговорено иное, Пользователь не вправе: (i) копировать, воспроизводить, каким-либо образом изменять, исправлять или искажать Сайт, Услуги или какую-либо их часть; (ii) продавать, демонстрировать, распространять, публиковать, транслировать, передавать или каким-либо иным образом распространять или передавать Сайт, Услуги или какую-либо их часть каким-либо физическим или юридическим лицам; (iii) создавать производные произведения на базе Сайта или Услуг; или (iv) проводить инженерный анализ, декомпилировать или дезассемблировать (кроме случаев, в явной форме разрешенных применимым законодательством) какое-либо программное обеспечение, используемое в рамках Сайта или Услуг.

Использование гиперссылок

Общество не несет ответственности за содержание других Интернет-сайтов, включая веб-сайты, через которые Пользователь мог получить доступ к настоящему Сайту или на которые Пользователь мог перейти с данного Сайта. Компания не несет никакой ответственности в связи с такими сайтами или ссылками.

Если предоставляются гиперссылки на Интернет-сайт третьей стороны, это делается с наилучшими намерениями и с тем убеждением, что такой веб-сайт содержит или может содержать материал, имеющий отношение к содержанию настоящего Сайта. Такая гиперссылка не означает, что Общество проверило или одобрило соответствующий сайт третьей стороны или его контент или что оно выражает одобрение, спонсирует или поддерживает аффилированные отношения с таким Интернет-сайтом, его владельцами или провайдерами.

Юрисдикция

Использование Пользователем настоящего Сайта и действие настоящих условий и положений регламентируются законодательством Российской Федерации. Суды Российской Федерации имеют эксклюзивную юрисдикцию в отношении всех споров, возникающих в связи с использованием вами настоящего Сайта. Посещая данный Сайт, Пользователь безоговорочно соглашается подчиниться юрисдикции государственных судов Российской Федерации по месту нахождения Общества.

Персональные данные

Персональные данные — это любая информация, которая может быть использована для идентификации Пользователя как отдельного лица, в том числе фамилия, имя и отчество, дата рождения, адрес, контактные реквизиты (телефон, адрес электронной почты), семейное, имущественной положение и иные данные, относимые Федеральным законом от 27 июля 2006 года № 152-ФЗ «О персональных данных» к категории персональных данных.

Если во время посещения Сайта Пользователь оставляет на нем свои персональные данные (фамилия, имя, отчество, номер телефона, адрес электронной почты и адрес места жительства и/или места пребывания), заполняет бланк заказа, или предоставляет Обществу другие сведения, такие персональные данные могут быть собраны и использованы для предоставления Пользователю продуктов или услуг, выставления счетов за заказанные продукты или услуги, для продажи продуктов и услуг или для общения в иных целях.

Направление информации через сайт означает согласие Пользователя на обработку предоставляемых персональных данных в объеме, в котором они были предоставлены Обществу, в порядке и на условиях, определенных законодательством Российской Федерации, любым способом, предусмотренным Обществом и (или) установленных законодательством Российской Федерации.

Целью обработки персональных является оказание Обществом и её партнерами услуг, а так же информирование об оказываемых Обществом и её партнерами услугах и реализуемых продуктах.

В случае отзыва согласия на обработку своих персональных данных Общество прекратит их обработку и уничтожит данные в срок, не превышающий трех рабочих дней с даты получения Обществом такого отзыва.

Отзыв согласия на обработку персональных данных должен быть осуществлен в письменной форме.

Общество может привлечь стороннюю организацию для оказания содействия по предоставлению вам запрошенной информации, продуктов и услуг. При таких обстоятельствах будут приняты меры с целью обеспечения того, чтобы персональные данные Пользователя хранились в строгом соответствии с политикой сохранения конфиденциальности Общества и использовались только для выполнения запросов Пользователя. Общество не продает и не раскрывает персональные сведения Пользователя третьим сторонам с тем, чтобы они могли продавать свои продукты или услуги Пользователю.

Данные, собираемые автоматически

Имя домена и IP адрес Пользователя регистрируются автоматически. Эти данные не являются личными сведениями и не идентифицируют Пользователя как отдельное лицо; они содержат только информацию о компьютере, используемом для просмотра Сайта. Такие данные используются для того, чтобы установить, в какой точке земного шара используется Сайт, для обеспечения полноты охвата, а также для анализа перехода по ссылкам с целью лучшего понимания особенностей использования Сайта. Общество не устанавливает связь между такими автоматически собираемыми данными и личными сведениями о конкретных людях.

Тем не менее, личные сведения могут быть собраны непреднамеренно при помощи автоматических функций коммерческого программного обеспечения третьей стороны, используемого для обеспечения работы серверов Общества. Если выяснится, что имел место такой сбор сведений, будут приняты разумные меры для удаления этих данных из систем Общества.

Чаты, доски объявлений и тематические конференции

Если в какой-либо момент времени на настоящем Сайте будет работать какой-либо чат, доска объявлений или форум, тематическая конференция и т. д., любая информация, которую Пользователь раскроет там, может быть собрана и использована в соответствии с настоящими Общими условиями. Общество не несет ответственности за использование другими сторонами любой информации, предоставляемой Пользователем указанным сторонам посредством чатов, досок объявлений, тематических конференций и других средств общения данного Сайта.

Безопасность

Общество реализует политики, правила и принимает технические меры безопасности для защиты личных сведений, находящихся под контролем Общества, в полном соответствии с законодательством по обеспечению конфиденциальности и защите данных, которое относится к юрисдикции, применимой к Сайту. Разработаны меры безопасности по предотвращению доступа, ненадлежащего использования или раскрытия, изменения, незаконного уничтожения или случайной потери данных.

Дети

Настоящий Сайт не предназначен для детей и не ориентирован на них. Общество преднамеренно не собирает сведения, поступающие от детей. Однако программное обеспечение, используемое для поддержания работы настоящего Сайта, автоматически не отличает посетителей моложе 18 лет от остальных пользователей, поэтому Общество требует, чтобы лица моложе 18 лет получили согласие родителя, опекуна, учителя или библиотекаря на просмотр настоящего Сайта. Если Общество обнаруживает, что ребенок разместил личные сведения на данном Сайте, то принимает разумные меры для удаления таких сведений из файлов компании.

Условия пользования, уведомления и новые редакции политики

Если Пользователь решает посетить данный Сайт, посещение и любой спор в отношении сохранения конфиденциальности регламентируются настоящими Общими условиями. Общество сохраняет за собой право вносить изменения в настоящую политику без уведомления Пользователей. Если Пользователь продолжает пользоваться Сайтом после внесения изменений в данную политику, это означает, что Пользователь принимает такие изменения.

Использование вакуумного дугового разряда в качестве нагрузки для сильноточного генератора xpg-1 Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 533.952

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВАКУУМНОГО ДУГОВОГО РАЗРЯДА В КАЧЕСТВЕ НАГРУЗКИ ДЛЯ СИЛЬНОТОЧНОГО

ГЕНЕРАТОРА XPG-1

A.C. Жигалин, А. Г. Русских, В. И. Орспткин, A.B. Шишлов,

С. А. Чайковский

Предпринята попытка использовать в качестве нагрузки сильноточного генератора вакуумный дуговой разряд. Идея, состоит в следующем: в микрозазор узла нагрузки генератора тока с помощью вакуумного дугового разряда впрыскиваются, пары, металла. При протека,нии по парам, металла, тока, генератора такая, нагрузка, начинает сжиматься, как в классическом Z-пинче. При сжатии происходит развитие Рэлей Тейлоровских неустой-чивостей, приводящее к образованию перетяжек и формированию горячих точек. Мощность излучения, горячей точки может в 1.5-2 раза превосходить мощность излучения при использовании в качестве нагрузки X-пинча. Разброс амплитуды, сигналов существенно мень-

X

горя,ч,ей точки могут ‘изменяться, подбором, массы, и типа, металла, впрыскиваемого в область разряда.

Ключевые слова: дуговой разряд, пары металла, ттинч.

В 2006 году в Институте сильноточной электроники СО РАН был разработан генератор тока XPG-1 [1. 2]. предназначенный для работы в составе радиографа на основе X

Несмотря на очевидные сильные стороны рентгеновского радиографа. основанного X

неудобством установки многопроволочной нагрузки и необходимостью перед каждым экспериментом вскрывать вакуумную камеру сильноточного генератора, являющегося

Институт сильноточной электроники СО РАН, Россия, г. Томск, 634055, пр. Академический 2/3; e-mail: [email protected].

Рис. 1: Схема узла нагрузки сильноточного генератора ХРС-1.

драйвером для Х-пинча. В связи с этим нами был разработан источник рентгеновского излучения, который может быть использован многократно без вскрытия вакуумной камеры сильноточного генератора.

В разработанном источнике импульсного рентгеновского излучения {PZP) использован принцип ^-пинча: излучающая горячая плазма создается при сжатии струи металлического пара силой Лоренца, возникающей при протекании тока.-пинча, при котором за время сжатия лайнера перемыкание межэлектродного промежутка плазмой не происходит, а на середине межэлектродного промежутка возникает горячая точка малых размеров, излучающая в рентгеновском диапазоне.

Работа такого устройства проиллюстрирована на рис. 1. Вакуумный дуговой разряд загорается между высоковольтным электродом С\, который является катодом, и электродом А Образующееся на поверхности электрода С катодное пятно испаряет материал катода. Образующийся при этом металлический пар. расширяясь и прохо-

А

нератора. После того, как в межэлектродном зазоре сильноточного генератора иАС2″ создается столб паров металла с необходимой погонной массой, на электрод С2 подается импульс напряжения сильноточного генератора. Ток, протекающий по изначально ионизованным парам металла, создает силу Лоренца, которая сжимает образующийся столб плазмы, а развитие плазменной неустойчивости типа «перетяжка» обеспечивает образование горячей точки, излучающей в области мягкого рентгена.

Проведенные нами эксперименты по разработке точечного источника рентгеновского излучения на основе использования вакуумного дугового разряда показали, с одной стороны, перспективность данного направления, с другой стороны, определенную техническую сложность данной задачи.

При проведении данных экспериментов, межэлектродное расстояние варьировалось в пределах от 0.9 до 1.5 мм. Оптимальное расстояние между электродами в данной геометрии было определено как 1.3 мм.

Расчет массы впрыснутого вещества по времени сжатия лайнера и реальной осциллограмме тока свидетельствует о том, что, используя несколько пароплазменньтх струй вакуумного дугового разряда, можно формировать лайнеры с массой в сотни микрограмм на сантиметр длины. С помощью данной технологии можно формировать лайнеры как цилиндрической, так и планарной конфигурации. Отсутствие вещества в различных фазовых состояниях может помочь преодолеть многие проблемы, присущие многопроволочным лайнерам (потение проводников и развитие страт), а значительная начальная проводимость может помочь преодолеть многие проблемы, присущие газовым лайнерам (проблема холодного старта).

Работа поддержана грантами Российского фонда фундаментальных исследований, гранты X 08 08 00163-а, 08 08 90418 Укр-а, 09 08 00734-а и Программой Президиума РАН «Проблемы физической электроники, пучков заряженных частиц, генерации электромагнитного излучения в системах большой мощности».

ЛИТЕРАТУРА

[1] Н. А. Ратахин, В. Ф. Федутцак, А. А. Эрфорт и др.. Известия ВУЗов. Физика 50(2), 87 (2007).

[2] A. G. Rousskikh. V. I. Oreshkin. S. A. Chaikovsky. et al.. Physics of Plasmas 15. 102706 (2008).

По материалам 3 Всероссийской молодежной школы-семинара «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики», Москва, ФИАН, октябрь 2009 г.

Поступила в редакцию 10 декабря 2009 г.

Российские физики создали настольный рентгеновский аппарат

Ученые из Физического института имени Лебедева (ФИАН) и Томского института сильноточной электроники разработали первую в мире компактную рентгеновскую установку, с помощью которой детальные снимки объектов очень малых размеров можно делать за письменным столом, сообщила в четверг пресс-служба ФИАН.

Принцип работы нового устройства — так называемый эффект X-пинча (от английского слова pinch — «сжатие»). В 50-е годы XX века ученые предположили, что если пустить вдоль плазмы сильный ток, под действием магнитного поля она сожмется и нагреется, превратившись в источник мощного излучения. Однако полностью реализовать на практике этот эффект, изначально получивший название Z-пинча, не удавалось, пока в 80-е годы ученые ФИАН не предложили использовать в качестве канала для плазмы не одну проволочку, а две, скрещенные в виде буквы X.

Источник излучения, возникающий в точке скрещивания проволочек, существует меньше одной наносекунды и дает изображение очень высокого разрешения, позволяя получить качественный снимок миниатюрного предмета.

Аппараты, воссоздающие этот эффект в его новой версии, X-пинч, сегодня есть, например, в Корнеллском университете в США: американские установки XP и Cobra позволяют пропускать вдоль плазмы ток силой в 500 килоампер и 1,2 мегаампера соответственно. Однако сложная система формирования нужного импульса в этих устройствах делает их очень большими: они могут достигать размеров двухэтажного дома, и перемещать их нельзя.

Чтобы создать установку меньших габаритов, ученые ФИАН обратились к своим коллегам из Томска, которые разработали и изготовили для рентгенографа компактный генератор тока. В экспериментальных работах вместе с физиками принимали активное участие студенты кафедры электрофизики МФТИ.

«Параметры Х-пинча получившейся установки — и по энергетике, и по размеру источника, и по длительности импульса излучения — очень близки к тем, которые дают большие установки, наподобие нашей БИН или американской XP. Но пока это только прототип мобильной установки для радиографии, его нужно еще усовершенствовать», — отметила ведущий научный сотрудник института Татьяна Шелковенко.

В частности, разработчики планируют сделать перезарядку проволочек, создающих X-пинч, автоматической: сейчас сотрудникам приходится натягивать проволочки микронной толщины перед каждым снимком, на что уходит около часа. Кроме того, ученые надеются от фиксации изображения на фотопленке перейти к использованию более современных технологий, например ПЗС-матриц, как в фотоаппаратах.

Источник: РИА Новости

Стратегическое партнёрство «Россия.Наука. XXI век» — Принц Z-пинч Поздравляем с 50-летием Александра Шишлова, сотрудника ИСЭ СО РАН! Александр Викторович Шишлов, старший научный сотрудник отдела высоких плотностей энергий — Что это за эксперименты? Чем замечательна установка? — ГИТ-12 — одна из самых крупных импульсных установок в России, и единственная которая оборудована плазменными размыкающими ключами. В таком режиме ток на нагрузке нарастает до 2,5 мегаампер всего за 250 наносекунд. Если плазменные ключи убрать и выводить энергию из генератора в нагрузку напрямую, то можно получить ток до 4,7 мегаампер.7 сантиметров в секунду. На оси плазма сталкивается, это называется имплозией — «взрывом внутрь». Как вы помните из курса школьной физики, кинетическая энергия переходит в тепловую. При этом происходит ещё большая ионизация вещества, сильный нагрев. Итак, в этих экспериментах мы разгоняем вещество, стремясь, чтобы оно сжималось устойчиво, и пытаемся достичь неких предельных параметров. Идеология таких экспериментов была предложена еще до начала работ в нашем институте, в 1950-годах. Их стратегическая цель — осуществить импульсным способом реакцию термоядерного синтеза. Сперва казалось, что всё просто. Поместим смесь дейтерия и трития между электродами, сожмем ее импульсным током, достигнем параметров, необходимых для «зажигания» термояда… Увы, все оказалось сложнее. Выяснилось, что сжатие плазмы подвержено различным неустойчивостям. Очень быстро стало ясно, что для реализации импульсного термояда нужны установки гораздо большей мощности, чем имелись в распоряжении ученых… — Плазма Z-пинча интересна еще и как источник мягкого рентгеновского излучения, на его основе можно сделать самый мощный из лабораторных источников.12 нейтронов. Это неожиданно хороший результат. Американцы получили такой выход нейтронов при использовании генератора с током около 10 мегампер. Мы работаем с током 3 мегаампера. Сейчас мы продолжаем исследования с нагрузками такого типа, пытаемся понять, за счет каких механизмов это произошло. Если мы обоснуем, что новый скэйлинг будет работать при токах в десятки мегаампер, это будет означать, что для зажигания импульсного термояда потребуется генератор с меньшей энергетикой, чем предполагается сейчас. При колоссальном масштабе таких установок это критично. — Как «делается» ваша физика? Теоретики приходят к вам или вы сами намечаете себе эксперимент, результат которого уже отдаете теоретикам на анализ? — Бывает по-разному. Иногда теоретики предлагают схемы для проверки в эксперименте. Иногда получается наоборот: начали какие-то эксперименты, есть какие-то ожидания, следующие из теоретических предпосылок. Вдруг потом обнаруживается неожиданный результат. Тогда теоретики могут его анализировать, сравнивать с расчетами, предлагать какие-то модели. Это симбиоз, дорога в двух направлениях.

Стратегическое партнёрство «Россия.Наука. XXI век» на Facebook. Если вам интересны новости Стратегическое партнёрство «Россия.Наука. XXI век», регистрируйтесь на Facebook сегодня!

Пинч-эффект — Физическая энциклопедия

ПИНЧ-ЭФФЕКТ (от англ. pinch — сужение, сжатие) — эффект сжатия, стягивания сильноточного газового разряда (плазменного образования) в результате взаимодействия тока разряда с магн. полем, собственным или внешним. Впервые подобное явление описано в 1934 У. Беннеттом (W. H. Bennett) применительно к потокам быстрых заряж. частиц в газоразрядной плазме. Термин «П—э.» введён в 1937 Л. Тонксом (L. Tonks) для описания физ. процессов в сильноточной дуге.
В зависимости от направления тока в плазменном столбе различают z- и-пинч. Если ток J протекает вдоль оси z цилиндрич. плазменного столба и взаимодействует с собственным магн. полем, П—э. наз. z-пинчем. Если к цилиндрич. разрядной камере приложено внеш. продольное магн. поле, то в плазме индуцируется азимутальный токв результате взаимодействия к-рого с внеш. магн. полем происходит стягивание плазмы к оси —пинч. Сжатие плазмы наблюдается и в конфигурациях, имеющих вид тонкого плоского плазменного слоя с током — нейтральный токовый слой.
Механизм П—э. можно рассмотреть на примере z-пинча. Силовые линии магн. поля В, создаваемого током, имеют вид концентрич. окружностей, плоскости к-рых перпендикулярны оси. Возникающая электро-динамич. сила F, действующая на единицу объёма проводящей среды с плотностью тока j, равна с^-1[jВ], направлена по радиусу к оси цилиндра и вызывает сжатие токового канала. Сжимающее действие протекающего тока можно считать также простым следствием закона Ампера о магн. притяжении отд. параллельных токовых нитей с одинаковым направлением, создающих полный ток J.
При описании П—э. в терминах магн. гидродинамики для случая идеально проводящей среды объёмная электродинамич. сила F может быть заменена на поверхностное магн. давление p_магн = к-рому в случае П—э. в металлич. проводниках противодействует сила упругости, а при сжатии газоразрядной плазмы — газокинетич. давление, обусловленное тепловым движением частиц — ионов и электронов.
При нек-рой величине тока магн. давление на поверхности подвижной, легко сжимаемой газовой среды (плазмы) может стать больше газокинетического и токовый канал начнёт уменьшать своё сечение — возникает П—э.
П—э. может наблюдаться только в проводящих средах, где подвижные носители заряда (электроны и ионы в газоразрядной плазме, электроны и дырки — в полупроводниках) присутствуют в приблизительно одинаковом кол-ве. Если же имеется только один тип носителей тока, то электрич. поле пространственного заряда эффективно препятствует сжатию тока к оси. Прохождение больших токов (10^б — 10⁶ А) через газ сопровождается ионизацией и нагревом вещества и переходом его в состояние плазмы. Нагрев плазмы происходит при токовом тепловыделении на омич. сопротивлении плазменного канала (джоулев нагрев) и при адиабатич. сжатии пинча как целого (образуется высокотемпературная плазма).
Магн. поле тока отжимает плазменный канал от стенок разрядной камеры, и образуется изолиров. токовый шнур — пинч. Само магн. поле сосредоточено в пристеночном вакуумном зазоре между пинчем и стенкой, тем самым создаются условия для магн. термоизоляции высокотемпературной плазмы. Линии магн. поля параллельны поверхности пинча, и вылетающие из плазмы заряж. частицы движутся поперёк магн. поля, процесс диффузии плазмы (и перенос тепла) на стенку существенно замедляется: характерная длина — свободный пробег частиц заменяется на ларморовский радиус к-рый, в зависимости от величины магнитного поля В, меньше на несколько порядков величины.
Этим свойством пинчей — магн. термоизоляцией высокотемпературной плазмы — объясняется возникший в связи с проблемой УТС интерес к П—э. Исследование пинчей в действии началось в 50-х гг. одновременно в СССР, США и Великобритании в рамках нац. программы по УТС. Осн. внимание при этом уделялось двум типам пинчей — линейному и тороидальному.
Ток пинча J должен был выполнять ещё одну необходимую для УТС ф-цию — обеспечивать магн. удержание пинча в состоянии равновесия. Неограниченному магн. сжатию при П—э. противодействует газокинетич. давление плазмы р_пл = k(n_eT_e+ n_iТ_i, к-рое в плотной высокотемпературной плазме в силу её квазинейтральности (п_е = n_i = п)и обычно выполняющемуся условию Т_е = Т_iстановится равным р_пл = 2nkT (n — плотность, а Т — темп-pa пинча). При равновесии легкоподвижная граница пинча располагается на поверхности равного давления, т. е. после нек-рого нач. сжатия на границе плазменного образования должно непрерывно выполняться условие квазиравновесия пинча
p_пл— p_магн =
Из этого условия следует т. н. соотношение Беннетта Т. к. для цилиндрич. проводника В = 2J/cr, то J² = 4c²kNT, где — число частиц в сечении пинча. Это соотношение показывает, что для достижения в плазме Т10⁸ К, при к-рой скорость протекания термоядерных реакций в равнокомпонентной дейтерий-тритиевой смеси уже настолько велика, что синтез ядер может стать энергетически выгодным, требуется хотя и большой, но вполне достижимый ток пинча А, в зависимости от N).
Исследования линейного (цплиндрич.) z-пинча проводились в двухэлектродных керамич. камерах. Разрядная камера состояла из изолирующей трубы (фарфор, кварц), торцы к-рой вакуумно-плотно закрывались металлич. электродами. Камера заполнялась дейтерием при давлениии ~10^-3 тор, и через газ пропускался импульсный ток (10⁴10⁶ А), источником к-рого служила малоиндуктивная конденсаторная батарея (напряжение зарядки 10³10⁵ В), включаемая через разрядное устройство. Протекающий через газ ток изменялся во времени по закону, близкому где С — ёмкость конденсаторного накопителя, L — эфф. индуктивность, состоящая из внеш. индуктивности контура и изменяющейся во времени индуктивности плазменного столба. Скорость нарастания тока достигала величины 10¹² А/с. В первых же экспериментах по исследованию z-пинча выяснились две главные не учитывавшиеся ранее особенности сильноточного газового разряда.
При изменяющемся во времени токе плазменный шнур скинируется (см. Скип-эффект), и в нагреве плазмы существенным оказывается не джоулево тепловыделение, а электродинамнч. ускорение тонкой токовой оболочки (скин-слоя) к оси, сопровождающееся образованием мощной сходящейся ударной волны. Движение токово-плазменной оболочки происходит при р_магн>р_пл и определяющую роль в движении играют силы инерции; условия нагрева в ударной волне и при кумуляции на оси в результате перехода кинетич. энергии в тепловую оказались более выгодными, но никакого квазиравновесия пинча не обеспечивалось. Оказалось также, что в линейном z-пинче с резкой границей плазма — магн. поле в принципе невозможно получить равновесие пинча из-за развивающихся плазменных неустойчивостей (см. Неустойчивости плазмы и Магнитные ловушки ).Эта особенность сильноточного разряда связана с крайне высокой подвижностью и неравновес-ностыо коллектива частиц, составляющих плазменную среду, и отсутствием внутр. «жёсткости» у плазмы, способствующей сохранению пинчем устойчивой формы. Более того, при сжатии магн. полем диамагн. свойства плазмы способствуют выталкиванию её целиком (или отд. её частей) из области с большим В в сторону уменьшающегося поля.
В экспериментах наблюдалась сначала первая фаза — сжатие плазмы к оси, при к-ром диам. токового канала уменьшался в ~10 раз и на оси камеры образовывался ярко светящийся плазменный шнур, а затем вторая — быстрое развитие плазменных неустойчивостей токового канала — возникали местные пережатия пинча («перетяжки», «шейки»), его изгибы, винтовые возмущения и т. д. Нарастание этих неустойчивостей происходит чрезвычайно быстро и ведёт к разрушению пинча — выбрасыванию плазменных струй, разрывам пинча, образованию вихрей и т. д. В результате возникают условия, при к-рых ток не сжимает плазму, как следовало бы из соотношения Беннетта, а перехватывается образующейся околопинчевой плазмой или шунтируется вследствие приизоляторных пробоев.
В 1952 Л. А. Арцимовичем, М. А. Леонтовичем с сотрудниками была обнаружена одна из наиб. интересных особенностей линейного П—э. в дейтерии, связанная с развивающимися неустойчивостями. При определённых условиях мощный импульсный z-пинч в разреженном дейтерии становится источником жёсткого рентг. излучения и нейтронов, происхождение к-рых не могло быть объяснено термоядерным механизмом. Разрушение пинча неустойчивостями ограничивает время жизни высокотемпературной плазмы, поэтому в линейном пинче оказывается нереальным достижение Лоусона критерия (соблюдения условия с).
Изучение самосжимающихся разрядов явилось своеобразной школой плазменных исследований, позволивших получать плотную плазму со временем жизни, хотя и малым (~10^-6 с), но достаточным для изучения физики П—э., разработать разнообразные методы диагностики плазмы, развить совр. теорию процессов в ней. Эволюция установок с пинчем привела к созданию мн. типов плазменных устройств, в к-рых неустойчивости П—э. либо стабилизируются с помощью внеш. магн. полей (квазистационарные системы типа токамака), либо сами эти неустойчивости используются для получения короткоживущей сверхплотной плазмы в т. н. быстрых процессах (плазменный фокус, микропинчи), либо весь процесс имеет столь малую длительность (~10^-7 с), что неустойчивость пинча не успевает развиться.
В связи с успехами техники получения больших импульсных токов по-новому встал вопрос о П—э. в металлич. проводниках в виде полых тонкостенных цилиндров. Пропускание большого тока через полый цилиндр приводит к его разрушению — сжатию, смятию, сплющиванию, потере первонач. формы. Такой эффект наблюдается, напр., при попадании молнии в трубчатый громоотвод. Сжатие металлич. цилиндра в варианте z-пинча или-пинча стало широко использоваться в работах по получению импульсных магн. полей, сверхвысоких давлений, в процессах магн. сварки металлов и т. д.
Новая интересная идея использовать z-П—э. связана с радиац. охлаждением плазмы сильноизлучающих газов. Потери плазмой энергии на излучение уменьшают противодействие магн. сжатию, и микропинчи позволяют надеяться на получение сверхвысокой плотности вещества при т. н. явлении радиац. коллапса.
П—э. имеет место также и в плазме твёрдых тел, особенно в сильно вырожденной электронно-дырочной плазме полупроводников, где этот эффект влияет на их проводящие свойства.

Лит.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, 3 изд., М., 1969; Стил М., Вюраль Б., Взаимодействие волн в плазме твёрдого тела, пер. с англ., М., 1973; Лукьянов С. Ю., Горячая плазма и управляемый ядерный синтез, М.,1975.

Т. И. Филиппова

.

      Предметный указатель      >>   

The Con-Artist Physics of

Прежде чем большинство кинозрителей войдут в популярную комедию «Одиннадцать друзей Оушена» с Джорджем Клуни и Джулией Робертс в главных ролях, они не осознают, что в сюжете афоризма из Лас-Вегаса есть физика. В фильме одиннадцать аферистов используют физическое устройство, называемое «щепоткой», чтобы помочь им ограбить хранилище, в котором хранятся богатства трех казино. Находясь в центре Лас-Вегаса, щепотка приводит в действие интенсивный «электромагнитный импульс», который на несколько мгновений отключает электрическую сеть города.

Оказывается, в некоторых физических лабораториях действительно есть устройства, называемые «щипками» — веб-сайт фильма рекламирует реальность концепции — но могут ли они действительно производить такие впечатляющие эффекты? «Мне понравился фильм, и« щепотка »была забавным поворотом, но не имела ничего общего с наукой, — говорит Джефф Квинтенз, физик из Sandia National Laboratories в Нью-Мексико. Квинтенц должен знать — он работает на реальном зажимном устройстве. «Z-образный зажим» Сандии — это 100-футовый 20-футовый цилиндрический агрегат — самый мощный в мире электрический генератор.

«Я могу подтвердить, что Sandia Z-pinch послужила источником вдохновения для трюка фильма», — говорит Нил Сингер, научный писатель из группы медиа-коммуникаций Sandia. Год или два назад Сингер потратил несколько часов, разговаривая с персонажами из фильма о Z-защемлении, которое при срабатывании создает похожие на молнии клубки поразительного цвета на несколько миллиардных долей секунды, что делает его очень красочным, хотя и очень ярким. громоздкая, трудоемкая. «Мы обсудили возможности Z как сюжетного механизма», — говорит Сингер. «Я объяснил, что, возможно, будет сложно переместить Z-машину на верхнюю часть фургона и запустить ее в центре Вегаса; это их, очевидно, не остановило.«

У исследователей Sandia есть еще новости: даже их колоссальный Z-пинч не генерирует очень сильный электромагнитный импульс. Этот пинч -« плохой источник ЭМИ », — говорит Квинтенц.« Иногда мы вмешивались в работу чувствительной электроники. камеры и компьютеры, расположенные в одной лаборатории », — говорит он, но« насколько мне известно, мы никогда не вызывали проблем с какой-либо электроникой или электрической системой за пределами самого здания ускорителя ».

Вместо этого Z в основном производит рентгеновские лучи, которые имеют множество научных применений.Z-пинч получил свое название от того факта, что первоначальный всплеск электричества создает магнитное поле, которое сжимает или «зажимает» газ заряженных частиц в вертикальном направлении, обозначенном учеными как направление «z». Создание группы горячих, движущихся заряженных частиц генерирует радужный спектр интенсивных рентгеновских лучей, но слабого ЭМИ.

В конце концов, ядерное оружие, вероятно, единственное существующее устройство, которое действительно может создавать электромагнитные импульсы с помощью затемнения. ЭМИ от ядерного взрыва будут содержать сильные электрические и магнитные поля.Эти поля будут генерировать в силовых кабелях подавляющие электрические токи, которые отключат автоматические выключатели и временно отключат городскую электросеть. Но этот побочный продукт ядерного взрыва был бы наименьшей проблемой для города.

Более того, возможно, даже сами создатели фильма не осознавали, что их щепотка приводит к окончательной афере. Как показано в фильме, ущемление, очевидно, нарушает самый фундаментальный принцип физики, закон сохранения энергии, который гласит, что энергия может быть преобразована из одной формы в другую, но никогда не может быть создана из воздуха.Любой источник электричества размером с фургон, а не только щепотка, говорит Квинтенц, слишком мал для хранения энергии, необходимой для производства ЭМИ, генерирующего затемнение.

Тем не менее, учитывая, что многие другие фильмы гораздо более вопиюще пренебрегают реальностью, было бы несправедливо придерживать «Одиннадцать друзей Оушена» более жесткими стандартами. И хотя вымышленный сюжет в фильме сильно отличается от Z-образной точки Сандии, это не умаляет моего удовольствия от фильма », — говорит Квинтенз. Патент на нейтронные генераторы и способы генерации нейтронов (Патент №10,811,155 от 20 октября 2020 г.) ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к генераторам нейтронов.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Плазменные устройства с Z-пинчем используются для изучения термоядерного синтеза как источника энергии. Плазменное устройство с z-пинчем, которое используется в качестве источника энергии, обычно использует анейтронный синтез для генерации энергии и стремится производить больше энергии, чем количество энергии, потребляемое плазменным устройством с z-пинчем. В анейтронном синтезе используются материалы, выбранные для производства небольшого количества нейтронов (например, как можно меньшего количества в рамках эксплуатационных ограничений), поскольку нейтроны, высвобождаемые в таких экспериментах, могут быть проблематичными.Плазменные устройства с Z-пинчем, использующие анейтронный синтез, не производят достаточно нейтронов для проведения нейтронной радиографии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В конкретном варианте реализации нейтронный генератор включает в себя источник топлива, сконфигурированный для обеспечения топлива, вырабатывающего нейтроны. Генератор нейтронов включает в себя устройство удержания плазмы, соединенное с источником топлива и сконфигурированное для создания z-пинча топлива, вырабатывающего нейтроны.

В конкретном варианте реализации способ генерации нейтронов включает в себя впрыскивание топлива, вырабатывающего нейтроны, в устройство удержания плазмы и высвобождение нейтронов путем создания z-пинча топлива, производящего нейтроны, в устройстве удержания плазмы.

В конкретной реализации нейтронный генератор включает в себя внешний электрод и внутренний электрод внутри внешнего электрода. Генератор нейтронов включает реакционную камеру внутри внешнего электрода. Генератор нейтронов включает в себя источник питания, электрически связанный с внешним электродом и внутренним электродом, при этом источник питания сконфигурирован для создания разности напряжений между внешним электродом и внутренним электродом. Генератор нейтронов включает в себя источник топлива, сконфигурированный для выработки топлива, вырабатывающего нейтроны, при этом топливо, вырабатывающее нейтроны, выполнено с возможностью ионизации для создания z-пинча в реакционной камере, где z-пинч сконфигурирован для прохождения реакции термоядерного синтеза. .

Признаки, функции и преимущества, описанные в данном документе, могут быть достигнуты независимо в различных вариантах осуществления или могут быть объединены в еще других вариантах осуществления, дополнительные детали которых раскрываются со ссылкой на следующее описание и чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 иллюстрирует блок-схему примера нейтронного генератора, сконфигурированного для генерации нейтронов с использованием z-пинча топлива, вырабатывающего нейтроны;

РИС. 2 иллюстрирует временную диаграмму, иллюстрирующую механику нагрева z-защемления по фиг.1;

РИС. 3 — вид в перспективе, иллюстрирующий пример устройства удержания плазмы, показанного на фиг. 1;

РИС. 4 иллюстрирует электрическую дугу, образованную между внешним электродом и внутренним электродом для устройства удержания плазмы по фиг. 3;

РИС. 5 иллюстрирует электрическую дугу, когда она движется по внутренней поверхности внешнего электрода устройства удержания плазмы, показанного на фиг. 3;

РИС. 6 иллюстрирует начальное образование z-пинча;

РИС.7 иллюстрирует z-пинч по фиг. 1;

РИС. 8 — вид в перспективе примера устройства удержания плазмы, показанного на фиг. 1;

РИС. 9 иллюстрирует блок-схему системы нейтронной радиографии, которая включает в себя генератор нейтронов, показанный на фиг. 1;

РИС. 10 иллюстрирует способ генерации нейтронов с использованием генератора нейтронов по фиг. 1; и

фиг. 11 иллюстрирует способ выполнения нейтронной радиографии с использованием генератора нейтронов, показанного на фиг. 1 в качестве источника нейтронов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Конкретные варианты осуществления настоящего раскрытия описаны ниже со ссылкой на чертежи. В описании общие признаки обозначены общими ссылочными номерами на всех чертежах.

Фигуры и нижеследующее описание иллюстрируют конкретные примерные варианты осуществления. Будет принято во внимание, что специалисты в данной области техники смогут разработать различные устройства, которые, хотя и не описаны или не показаны здесь явно, воплощают принципы, описанные здесь, и включены в объем формулы изобретения, которая следует за этим описанием.Кроме того, любые описанные здесь примеры предназначены для помощи в понимании принципов раскрытия и должны толковаться как не ограничивающие. В результате это раскрытие не ограничивается конкретными вариантами осуществления или примерами, описанными ниже, но формулой изобретения и ее эквивалентами.

Примеры устройств и способов, описанных здесь, высвобождают, производят, излучают, распространяют или генерируют нейтроны с использованием ограничения плазмы топлива, вырабатывающего нейтроны (например, газа). Топливо, вырабатывающее нейтроны, сжимается в компактную плазму с использованием самоусиливающегося магнитного поля, называемого z-пинчем.Плазма подвергается термоядерному синтезу (например, нейтронному синтезу), который высвобождает, производит, излучает, распространяет или генерирует нейтроны. Некоторые реализации устройств и способов, описанных здесь, производят количество ядерной энергии, которое меньше количества энергии, потребляемой реализациями устройств и способов.

РИС. 1 иллюстрирует блок-схему примера нейтронного генератора , 100, , в котором для генерации нейтронов используется удержание плазмы. В примере, показанном на фиг.1 нейтронный генератор , 100, включает в себя источник топлива , 102, и устройство удержания плазмы , 104, . Источник топлива , 102, сконфигурирован для подачи топлива , 106, , вырабатывающего нейтроны. Топливо 106 , производящее нейтроны, представляет собой газ, который будет испытывать нейтронную (например, в отличие от анейтронной) реакцию синтеза. В некоторых примерах топливо , 106, , вырабатывающее нейтроны, включает или соответствует дейтерию, тритию или как дейтерию, так и тритию.

В некоторых примерах источник топлива , 102, соответствует топливу , 106 , вырабатывающему нейтроны, хранящемуся в контейнере или другом устройстве для хранения. Устройство удержания плазмы , 104, включает в себя внутренний электрод , 108, и внешний электрод , 110, . Внутренний электрод , 108, расположен внутри внутренней части , 140, внешнего электрода , 110, . В некоторых примерах, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг.3-8, внутренний электрод 108 представляет собой полый цилиндр. Альтернативно или дополнительно, в некоторых примерах, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 3-8, внешний электрод , 110, представляет собой полый цилиндр.

Генератор нейтронов 100 дополнительно включает в себя источник питания 112 , соединенный с внешним электродом 110 и внутренним электродом 108 . В некоторых примерах источник питания , 112, включает в себя реактор деления , 132, , батарею , 134, , батарею конденсаторов , 136, или маховик, накопитель энергии , 138, .Источник питания , 112, сконфигурирован для подачи разности напряжений между внешним электродом , 110, и внутренним электродом , 108, . В некоторых примерах источник питания , 112, сконфигурирован для приложения разности напряжений с использованием одного или нескольких импульсов напряжения. Например, источник питания , 112, может быть сконфигурирован для приложения разности напряжений с использованием импульса напряжения , 162, (например, первого импульса напряжения), имеющего длину импульса d 1 .В некоторых примерах длина импульса d 1 составляет не менее одной миллисекунды. В некоторых примерах длительность импульса d 1 составляет не менее одной секунды. В некоторых примерах источник питания , 112, сконфигурирован для приложения разности напряжений с использованием импульсов напряжения, имеющих разную длину импульса. Например, в некоторых реализациях источник питания 112 сконфигурирован для подачи импульса напряжения 162 и для подачи импульса напряжения 164 , имеющего длину импульса d 2 , которая отличается от длительности импульса d 1 импульса напряжения 162 .

Во время работы топливо , 106, , вырабатывающее нейтроны, впрыскивается во внутреннее пространство 140 внешнего электрода 110 . После или одновременно с впрыском топлива, вырабатывающего нейтроны, , 106, , во внешний электрод , 110, , источник питания , 112, активируется, в результате чего источник питания , 112, применяет высоковольтный перепад напряжения на внешнем электроде 110. и внутренний электрод 108 .В ответ на приложение высокого перепада напряжения между внешним электродом , 110, и внутренним электродом 108 образуется электрическая дуга, в результате чего топливо, вырабатывающее нейтроны 106 в устройстве удержания плазмы 104 , ионизируется в плазма 114 , способная проводить ток. Как только топливо , 106, , вырабатывающее нейтроны, ионизируется в плазму , 114, , продолжающееся приложение высокого перепада напряжения вызывает прохождение тока через плазму , 114, .Ток, протекающий через плазму , 114, , создает магнитное поле 122 внутри устройства удержания плазмы 104 , которое сжимает или сжимает части плазмы 114 с образованием z-пинча 116 . Z-пинч , 116, является самоусиливающимся, при этом ток, протекающий через плазму 114 , создает магнитное поле 122 , а магнитное поле 122 , в свою очередь, дополнительно сжимает плазму 114 , образованную нейтроном. -производство топлива 106 в районе z-пинча 116 .Таким образом, устройство удержания плазмы 104 сконфигурировано для создания z-пинча 116 из топлива 106 , вырабатывающего нейтроны. В некоторых примерах длина z-защелки 116 составляет не менее 1 метра. В некоторых примерах длина z-защелки 116 составляет не менее полуметра (0,5 м).

Хотя источник топлива , 102, показан как расположенный вне устройства удержания плазмы 104 на фиг. 1, в других примерах источник , 102, топлива расположен внутри устройства удержания плазмы 104 .В этих примерах источник топлива , 102, соответствует проводу или массиву проводов, расположенных внутри 140 внешнего электрода 110 устройства удержания плазмы 104 (например, источника топлива 102 является проволочным источником топлива). В примерах проволочного источника топлива нейтронный генератор , 100, сконфигурирован для испарения, по меньшей мере, части источника топлива , 102, (например, для испарения, по меньшей мере, части провода или массива проводов) путем пропускания тока через провод или массив проводов, реагирующих на приложение перепада напряжения, описанного ниже.Таким образом, в некоторых реализациях источник топлива , 102, включает в себя провод или решетку проводов, расположенную внутри устройства удержания плазмы 104 , которое выполнено с возможностью испарения в ответ на приложение разности напряжений для обеспечения генерирующего нейтроны топлива 106 , и z-пинч , 116, может называться проволочным зажимом, проволочным плазменным зажимом или проволочным z-зажимом.

В некоторых примерах z-пинч 116 соответствует z-пинчу, стабилизированному смещенным потоком.Z-пинч, стабилизированный срезанным потоком, представляет собой z-пинч, который стабилизируется потоком (например, непрерывным потоком) газа (например, газа 130 ) вне (например, непосредственно снаружи) z-пинча 116 . В этих примерах нейтронный генератор , 100, сконфигурирован для впрыска газа , 130, (например, нейтрального газа) во внутреннее пространство , 140, внешнего электрода , 110, . В некоторых реализациях этих примеров одноразовый нейтронный генератор , 100, включает в себя источник газа для стабилизации потока 153 , который отделен от источника топлива 106 , чтобы обеспечить газ , 130, .В других реализациях газ , 130, может обеспечиваться источником топлива , 102, (например, газ , 130, может соответствовать образующему нейтроны топливу 106 ), и в этом случае нейтронный генератор 100 выполняет не включать источник 153 стабилизирующего поток газа (например, топливный источник 102 служит источником стабилизирующего поток газа). Поток нагнетаемого газа , 130, вблизи z-пинча индуцирует срезанный поток плазмы 114 , который стабилизирует z-пинч без использования плотно прилегающих стенок или осевых магнитных полей, тем самым позволяя z-пинчу оставаться стабильным.Поток нагнетаемого газа , 130, имеет профиль скорости сдвигового потока в том смысле, что газ 130 течет с другой скоростью у непосредственного края z-пинча 116 , чем на радиальных расстояниях дальше от Зубчатый зажим 116 . В некоторых примерах z-пинч стабилизируется более чем на одну секунду. В некоторых примерах нагнетаемый газ 130 питает z-пинч. В некоторых реализациях, в которых впрыскиваемый газ , 130, питает z-пинч, газ , 130, соответствует или образован из того же газа или газов, которые образуют топливо 106 , вырабатывающее нейтроны.

Продолжение приложения высокого перепада напряжения после образования плазмы 114 вызывает нагревание плазмы 114 . Например, z-пинч 116 проходит стадии, в которых доминируют различные механики нагрева. Например, z-пинч , 116, может испытывать преимущественно омический нагрев в течение первого периода времени, преимущественно адиабатический компрессионный нагрев в течение второго периода времени и преимущественно нагревание альфа-частицами в течение третьего периода времени.Частицы внутри z-пинча 116 подвергаются нейтронно-физическим реакциям синтеза (например, термоядерным нейтронным реакциям синтеза), когда температура z-пинча 116 достаточно высока. В некоторых примерах реакции нейтронного синтеза высвобождают, производят, излучают, распространяют или генерируют нейтроны со скоростью от 10 {с кружком по ()} 12 нейтронов в секунду до 10 {с кружком по ()} 18 (или больше) нейтронов в секунду. .

Поскольку z-пинч 116 формируется из топлива, вырабатывающего нейтроны 106 , реакция термоядерного синтеза частиц в z-пинче 116 высвобождает, производит, излучает, распространяет или генерирует нейтроны.В отличие от анейтронного синтеза, более 1% общей энергии, выделяемой реакциями термоядерного синтеза, переносится нейтронами N.

В некоторых примерах z-пинч 116 имеет длину не менее одного метра. Вероятность того, что частица z-пинча 116 подвергнется реакции слияния, увеличивается с увеличением длины z-пинча 116 . Таким образом, использование z-пинча 116 , который имеет длину не менее одного метра, может привести к тому, что z-пинч 116 будет высвобождать, производить, излучать, распространять или генерировать больше нейтронов, чем использование z-пинча, который короче чем один метр.В других примерах длина z-защелки , 116, меньше или больше одного метра.

В некоторых примерах количество нейтронов, выпущенных, произведенных, излучаемых, распространяемых или генерируемых z-пинчем 116 нейтронообразующего топлива 106 , является достаточным, чтобы сделать нейтронный генератор 100 пригодным для использования. в качестве источника нейтронов в нейтронной радиографии. В этих примерах нейтронный генератор , 100, может использоваться в качестве источника нейтронов для неразрушающего контроля или медицинской визуализации.Примеры использования нейтронного генератора 100 на ФИГ. 1 для выполнения нейтронной радиографии, более подробно описаны ниже со ссылкой на фиг. 9 и 11.

РИС. 2 иллюстрирует пример временной диаграммы, в течение которой перепад напряжения, описанный выше со ссылкой на фиг. 1 прикладывается к внутреннему и внешнему электродам 108 и 110 , соответственно, устройства удержания плазмы 104 на фиг. 1. Временная диаграмма на фиг. 2 иллюстрирует период времени, начинающийся после или одновременно с впрыском топлива, вырабатывающего нейтроны, , 106, , во внутреннюю часть , 140, внешнего электрода , 110, .В примере, показанном на фиг. 2, перепад напряжения прикладывается (например, с использованием импульсов напряжения) к внутреннему электроду 108 и внешнему электроду 110 при T 0 . Напряжение остается приложенным до T 5 (представлен периодом времени 202 ). Кроме того, топливо 106 , вырабатывающее нейтроны, впрыскивается во внешний электрод 110 во время или до T 0 . В момент времени T 1 , z-пинч , 116, формируется внутри внешнего электрода , 110, , как описано выше со ссылкой на фиг.1. Время, прошедшее между приложением напряжения T 0 и образованием z-пинча 116 при T 1 , представлено периодом времени 204 . Z-пинч 116 сохраняется до T 6 (например, поддерживается в течение периода времени 205 ). В некоторых примерах газ 130 впрыскивается во внешний электрод 110 в течение периода времени 205 для достижения стабилизации сдвига z-пинча 116 , для подпитки z-пинча 116 или того и другого. .В некоторых примерах z-защемление , 116, сохраняется более одной секунды.

От момента времени T 1 до времени T 2 (например, в течение периода времени 206 после генерации z-пинча 116 ) z-пинч 116 испытывает в основном омический нагрев из-за относительно низкая температура (например, относительно высокое сопротивление) z-пинча 116 . От момента времени T 2 до момента времени T 3 (например, в течение второго периода времени 208 ) нагрев из-за адиабатического сжатия z-пинча 116 заставляет z-пинч 116 нагреваться до более высокая температура, чем это было бы возможно только при омическом нагреве.В момент времени T 3 z-пинч 116 достигает температуры, достаточной для того, чтобы частицы внутри z-пинча 116 испытывали термоядерный нейтронный синтез. Термоядерный нейтронный синтез частиц внутри z-пинча 116 продолжается до времени T 5 (например, термоядерная реакция происходит в течение периода времени 212 ). Между моментом времени T 4 и временем T 5 (например, в течение периода времени 210 ) z-пинч 116 испытывает нагрев альфа-частиц и реакцию термоядерного синтеза частиц внутри z-пинча 116 продолжается.

РИС. 3-7 иллюстрируют генерацию нейтронов на примере нейтронного генератора 100 на фиг. 1. На фиг. 3-7, нейтронный генератор , 100, включает в себя устройство удержания плазмы 104 , включая полые цилиндрические внешний и внутренний электроды , 110, и 108 соответственно. Внутренний электрод , 108, расположен внутри внутреннего электрода , 140, внешнего электрода , 110, . В некоторых примерах внутренний электрод , 108, расположен (или позиционируется) вдоль центральной оси внешнего электрода , 110, .

Генератор нейтронов 100 на ФИГ. 3 может дополнительно включать модифицирующую нейтроны среду 302 . В некоторых примерах среда 302 , модифицирующая нейтроны, соответствует замедлителю нейтронов 304 , который, по меньшей мере, частично окружает устройство удержания плазмы 104 . Замедлитель нейтронов 304 сконфигурирован так, чтобы уменьшать скорость нейтронов (нейтронов N), которые ударяются о среду, модифицирующую нейтроны 302 (e.g., замедлитель нейтронов 304 ), тем самым преобразуя нейтроны в тепловые нейтроны, которые подходят для нейтронной радиографии. В некоторых примерах замедлитель нейтронов 304 сконфигурирован для уменьшения энергии нейтронов с энергий порядка мегавольт-электронов (МэВ) до энергий порядка киловольт-электронвольт (кэВ) или электронвольт (эВ).

В других примерах среда, модифицирующая нейтроны, 302 соответствует среде, которая увеличивает количество нейтронов, высвобождаемых, производимых, излучаемых, распространяемых или генерируемых нейтронным генератором 100 .Например, в некоторых реализациях среда 302 , модифицирующая нейтроны, соответствует среде, которая испускает, по меньшей мере, один газ из топлива, производящего нейтроны 106 , когда среда, модифицирующая нейтроны 302 , поражается нейтроном нейтронов N фиг. 1 и 7. В качестве другого примера, в некоторых реализациях среда, модифицирующая нейтроны, 302 соответствует удвоителю нейтронов, который удваивает нейтрон нейтронов N, который ударяется в среду, модифицирующую нейтроны 302 .В некоторых примерах, в которых модифицирующая нейтроны среда 302 увеличивает количество нейтронов, высвобождаемых, производимых, излучаемых, распространяемых или генерируемых нейтронным генератором 100 , модифицирующая нейтроны среда 302 образована или включает литий. В некоторых примерах, в которых модифицирующая нейтроны среда 302 увеличивает количество нейтронов, высвобождаемых, производимых, излучаемых, распространяемых или генерируемых нейтронным генератором 100 , модифицирующая нейтроны среда 302 представляет собой лайнер 306 (e .g., нейтронно-усиливающий лайнер), который расположен на внутренней поверхности внешнего электрода 110 . В некоторых примерах среда 302 , модифицирующая нейтроны, включает в себя как усиливающий нейтроны лайнер 306 , так и замедлитель нейтронов 304 .

РИС. 3 показано топливо , 106, , вырабатывающее нейтроны, впрыскиваемое внутрь внешнего электрода 110 в примере нейтронного генератора 100 на фиг. 1. Фиг. 3 иллюстрирует нейтронный генератор 100 в течение периода времени до T 0 на фиг.2 или в течение периода времени между T 0 и T 1 . Источник вакуума 312 сконфигурирован для создания вакуума в вакуумной камере 124 . Вакуумная камера , 124, предотвращает или ограничивает попадание атмосферных газов внутрь 140 внешнего электрода 110 .

РИС. 4-6 показан нейтронный генератор 100 на фиг. 3 между началом приложения разности напряжений (к внутреннему электроду 108 и внешнему электроду 110 ) в момент времени T 0 на фиг.2 и формирование z-пинча 116 в момент времени T 1 на фиг. 2. На фиг. 4, электрическая дуга 402 формируется в ответ на приложение разности напряжений между внутренним и внешним электродами 108 и 110 соответственно. Разность напряжений достаточна, чтобы вызвать электрическую дугу , 402, на фиг. 4 для образования нейтронообразующего топлива 106 . Ток (I), подаваемый источником питания 112 , протекает через топливо, вырабатывающее нейтроны 106 , и по электрической дуге 402 от внешнего электрода 110 к внутреннему электроду 108 , вызывая нейтронообразующее топливо 106 на фиг.3 внутри внешнего электрода 110 для ионизации в плазму 114 . Ток I, протекающий через электрическую дугу, создает магнитное поле 122 . Сила Лоренца (F) толкает электрическую дугу , 402, в направлении, указанном стрелкой на фиг. 4. Электрическая дуга , 402, проходит по внутренней поверхности внешнего электрода , 110, в направлении силы Лоренца (F). ИНЖИР. 5 иллюстрирует электрическую дугу 402 , когда она движется по внутренней поверхности 502 внешнего электрода 110 .На фиг. 6, магнитное поле , 122, сжимает плазму , 114, , образованную из топлива, вырабатывающего нейтроны, 106 , в области между внутренним электродом , 108, и концом внешнего электрода , 110, . Когда ток I течет через плазму 114 , напряженность магнитного поля 122 увеличивается.

РИС. 7 показан нейтронный генератор 100 на фиг. 3 между временем T 3 и временем T 5 на фиг.2. На фиг. 7, нейтроны N, генерируемые во время нейтронного синтеза, который происходит, когда z-пинч , 116, достигает достаточной температуры, как описано выше со ссылкой на фиг. 1 и 2. Газ 130 окружает z-пинч 116 , обеспечивая стабилизацию потока в z-пинче 116 . Например, если z-пинч , 116, является z-пинчем, z-пинч может быть стабилизирован с использованием срезанного потока газа , 130, , который окружает z-пинч.

РИС.8 — пример устройства удержания плазмы 104 на фиг. 1 и 3-7. Устройство удержания плазмы , 104, на фиг. 8 включает кругло-цилиндрические внутренний и внешний электроды 108 и 110 соответственно. Устройство удержания плазмы , 104, дополнительно включает в себя коллектор инжектора , 802 (например, включая один или несколько клапанов, сопел или отверстий) внутри внутреннего электрода 108 для впрыска топлива, вырабатывающего нейтроны 106 Фиг.1 и 3-7 внутрь внешнего электрода 110 . Устройство удержания плазмы , 104, дополнительно включает в себя по меньшей мере один порт , 806, для нагнетания газа , 130, внутрь внешнего электрода , 110, для стабилизации потока, как описано выше со ссылкой на фиг. 1.

Устройство удержания плазмы 104 на ФИГ. 8 включает реакционную камеру 804 . В одном варианте осуществления реакционная камера , 804, представляет собой реакционную камеру с регулируемой длиной, которая расположена внутри внешнего электрода , 110, .Необязательно, реакционная камера , 804, имеет фиксированную длину. В некоторых примерах длина 812 реакционной камеры 804 составляет не менее одного метра. В других примерах длина 812 реакционной камеры 804 больше или меньше одного метра. Например, длина , 812, реакционной камеры , 804, может составлять десять сантиметров или может составлять не менее полуметра (например, не менее 0,5 м) в длину. В примере, показанном на фиг.8, внутренний электрод 108 может перемещаться по длине 814 внешнего электрода 110 для регулировки длины 812 реакционной камеры 804 . Перемещение внутреннего электрода , 108, и регулировка длины , 812, могут быть выполнены с использованием устройств или методов, известных или очевидных специалистам в данной области после просмотра описания. Длина 812 реакционной камеры 804 обычно связана с длиной z-пинча 116 .Например, длина z-защемления 116 обычно увеличивается с увеличением длины 812 реакционной камеры 804 . Как описано выше, длина z-пинча , 116, обычно связана со скоростью образования нейтронов. Например, более длинный z-пинч 116 обычно производит больше нейтронов, чем более короткий z-пинч 116 . Таким образом, в общем случае увеличение длины 812 реакционной камеры 804 увеличит длину z-пинча 116 , что увеличит скорость, с которой z-пинч 116 производит нейтроны N.Таким образом, регулируемый характер реакционной камеры , 804, позволяет регулировать скорость, с которой устройство удержания плазмы 104 производит нейтроны.

РИС. 9 иллюстрирует пример системы 900 для выполнения нейтронной радиографии с использованием нейтронного генератора 100 по фиг. 1, 3-7 и / или 8 . Нейтронный генератор 100 сконфигурирован для генерации нейтронов N, которые излучаются от нейтронного генератора 100 .Первое множество 901 нейтронов N падает на образец (например, на испытуемый образец) 902 . Второе множество 903 нейтронов N распространяется через образец 902 и падает на детектор 904 . Различия между числом нейтронов N, которые проходят через различные части образца 902 , указывают на свойства ослабления нейтронов образца 902 . Например, в некоторых реализациях первые материалы образца , 902, сильно ослабляют (например.(например, рассеивают, поглощают и т. д.) нейтроны, в то время как вторые материалы образца 902 не ослабляют нейтроны или ослабляют нейтроны в меньшей степени. Таким образом, части образца , 902, , которые сформированы из второго материала, будут пропускать больше нейтронов N через детектор , 904, , чем части образца , 902, , которые сформированы из первого материала.

В некоторых примерах детектор , 904, включает в себя экран преобразования [не показан] и пленку [не показано].Экран преобразования сконфигурирован для преобразования второго множества 903 нейтронов N в электроны высокой энергии, которые обнажают пленку, создавая изображение , 908, . Поскольку части образца , 902, , которые сформированы из второго материала, распространяют больше нейтронов N через детектор , 904, , части пленки, соответствующие вторым материалам, будут подвергаться воздействию большего количества электронов, чем части пленки, которые соответствуют первым материалам.Таким образом, пленка будет более экспонирована на участках пленки, соответствующих вторым материалам, чем на участках пленки, соответствующих первым материалам, в результате чего будет получено изображение, которое визуально различает первый и второй материалы.

Таким образом, система , 900, сконфигурирована для выполнения нейтронной радиографии с использованием генератора нейтронов с z-пинчем в качестве источника нейтронов. Как описано выше, нейтронный генератор z-пинча системы , 900, может генерировать от 10 {циркумфлексом более ()} 12 до 10 {циркумфлексом более ()} 18 (или более) нейтронов в секунду, что может быть более высокой скоростью. чем скорость, с которой нейтронные источники, не использующие плазменные пинч-генераторы нейтронов, генерируют нейтроны.Таким образом, система , 900, может быть способна формировать изображение образца быстрее, чем системы нейтронной радиографии, в которых используются источники нейтронов, в которых не используются плазменные пинч-генераторы нейтронов.

РИС. 10 иллюстрирует способ 1000 генерации нейтронов. В некоторых реализациях способ , 1000, на фиг. 10 выполняется нейтронным генератором 100 фиг. 1 и 3-7 (и / или с использованием устройства удержания плазмы 104 на фиг. 8).

Способ 1000 на фиг.10 включает, в позиции 1002 , впрыск топлива, вырабатывающего нейтроны, в устройство удержания плазмы. Топливо, вырабатывающее нейтроны, соответствует топливу, вырабатывающему нейтроны, 106 , описанному выше со ссылкой на фиг. 1-8, и устройство удержания плазмы соответствует устройству удержания плазмы 104 на фиг. 1, 3-7 и / или 8 . Топливо , 106, , вырабатывающее нейтроны, обеспечивается источником топлива, таким как источник топлива 102 на фиг. 1 и 3-7.В некоторых примерах топливо, вырабатывающее нейтроны, вводится внутрь внешнего электрода устройства удержания плазмы. Например, топливо, вырабатывающее нейтроны, впрыскивается внутрь внешнего электрода , 110, на фиг. 1, 3-7 и / или 8 . Топливо, вырабатывающее нейтроны, вводится в устройство удержания плазмы с использованием или нескольких коллекторов, отверстий и / или клапанов. Чтобы проиллюстрировать, в некоторых реализациях топливо, вырабатывающее нейтроны, впрыскивается во внутреннюю часть внешнего электрода с использованием инжекторного коллектора , 802, на фиг.8. В других реализациях топливо, вырабатывающее нейтроны, впрыскивается внутрь внешнего электрода с использованием клапанов и / или отверстий, сконфигурированных для подачи топлива, вырабатывающего нейтроны, во внешний электрод снаружи внешнего электрода.

Способ 1000 на фиг. 10 дополнительно включает, в позиции 1004 , производство нейтронов путем создания z-пинча топлива, вырабатывающего нейтроны, внутри устройства удержания плазмы. Устройство удержания плазмы формирует z-пинч , 116, на фиг.1 и 7 после инжекции топлива, вырабатывающего нейтроны, во внутреннюю часть внешнего электрода. Устройство удержания плазмы работает вместе с источником питания для создания z-пинча, как описано выше со ссылкой на фиг. 1-8. Например, в некоторых реализациях после впрыска топлива, вырабатывающего нейтроны, во внутреннюю часть внешнего электрода контроллер [не показан] заставляет источник питания прикладывать разность напряжений между внутренним и внешним электродами в момент времени, соответствующий начало временной диаграммы фиг.2.

В некоторых примерах получение нейтронов включает приложение разности напряжений между внешним и внутренним электродами, достаточной для ионизации топлива, вырабатывающего нейтроны, в плазму и для индуцирования тока в плазме, как описано выше со ссылкой на Фиг. 1-8. В некоторых примерах получение нейтронов включает приложение к внутреннему и внешнему электродам разности напряжений с использованием импульсов напряжения 162 и 164 различной длительности или длительности импульса d 1 и d 2 .Например, в некоторых примерах способ 1000 включает в себя подачу на внутренний и внешний электроды первого импульса напряжения 162 , имеющего длину первого импульса d 1 , и второго импульса напряжения 164 , имеющего второй импульс. длина d 1 отличается от длины первого импульса. В некоторых примерах длина первого импульса d 1 составляет по меньшей мере одну миллисекунду. Реакция вырабатывающего нейтроны топлива 106 на приложение разности напряжений между внутренним и внешним электродами создает плазму 114 и z-пинч 116 , как описано выше со ссылкой на фиг.1-8. Различная длительность импульса может использоваться для получения разного количества нейтронов. Например, первый импульс напряжения , 162, может использоваться для получения первого количества нейтронов, а второй импульс напряжения , 164, может использоваться для получения второго количества нейтронов. Таким образом, нейтронный генератор может быть настроен на производство различного количества нейтронов в зависимости от импульса напряжения, который прикладывается к нейтронному генератору.

В некоторых примерах z-пинч сохраняется во время приложения напряжения к внутреннему и внешнему электродам.В некоторых примерах разность напряжений применяется в течение более одной секунды. В этих примерах z-пинч сохраняется в течение более одной секунды. В некоторых примерах способ , 1000, включает нагнетание газа для обеспечения стабилизации сдвига потока в z-пинч, как описано выше со ссылкой на фиг. 1-8.

Z-пинч испытывает достаточный нагрев, чтобы заставить частицы z-пинча вступить в реакцию термоядерного синтеза, тем самым высвобождая, производя, излучая, распространяя или генерируя нейтроны.Таким образом, по крайней мере часть нейтронов испускается частицами z-пинча, которые претерпевают термоядерный синтез. В некоторых примерах нейтроны высвобождаются, производятся, излучаются, распространяются или генерируются со скоростью от 10 (с кружком по ()} 12 нейтронов в секунду до 10 {с кружком по ()} 18 нейтронов в секунду.

В некоторых примерах способ 1000 дополнительно включает в себя замедление уровня энергии нейтронов, высвобождаемых, производимых, излучаемых, распространяемых или генерируемых z-пинчем, с использованием замедлителя нейтронов, который, по крайней мере, частично окружает устройство удержания плазмы.Например, в некоторых реализациях замедлитель нейтронов соответствует модифицирующей нейтроны среде 302 , описанной выше со ссылкой на фиг. 3.

РИС. 11 иллюстрирует способ 1100 выполнения нейтронной визуализации с использованием нейтронов, выпущенных, произведенных, излучаемых, распространяющихся или генерируемых из z-пинча. В некоторых реализациях способ 1100 на фиг. 11 выполняется с использованием нейтронного генератора 100 по фиг. 1 и 3-7 (и / или с использованием устройства удержания плазмы , 104, на ФИГ.8) и детектор, такой как детектор 904 на фиг. 9.

Способ , 1100, включает, на этапе , 1102, , производство нейтронов путем создания z-пинча топлива, вырабатывающего нейтроны, в устройстве удержания плазмы. Устройство удержания плазмы соответствует устройству удержания плазмы 104 на фиг. 1, 3-7 и / или 8 , и z-пинч генерируется из топлива, вырабатывающего нейтроны, как описано выше со ссылкой на z-пинч 116 на фиг.1 и 7.

Способ , 1100, дополнительно включает в себя, на этапе , 1104 , обнаружение второго множества нейтронов, которые распространяются через образец, который облучается первым множеством нейтронов. Обнаружение второго множества нейтронов позволяет определить свойства нейтронного ослабления в образце. В некоторых примерах образец помещается между нейтронным генератором , 100, на ФИГ. 1 и детектор. Затем образец облучают первым множеством нейтронов.Одна или несколько характеристик второго множества нейтронов, падающих на детектор, указывают на свойства ослабления нейтронов в образце. В некоторых примерах детектор включает в себя экран преобразования и пленку. Экран преобразования преобразует второе множество нейтронов в электроны высокой энергии, которые обнажают пленку, создавая изображение образца.

Таким образом, способ 1100 включает выполнение нейтронной радиографии с использованием генератора нейтронов с z-пинчем в качестве источника нейтронов.Как описано выше, нейтронный генератор с z-пинчем системы , 900, может генерировать от 10 {циркумфлексом более ()} 12 до 10 {циркумфлексом более ()} 18 нейтронов в секунду, что может быть быстрее, чем скорость при какие источники нейтронов, не использующие генераторы нейтронов z-пинча, генерируют нейтроны. Таким образом, метод , 1100, позволяет визуализировать образец быстрее, чем методы визуализации, в которых используются системы нейтронной радиографии, которые не используют генератор нейтронов с z-пинчем в качестве источника нейтронов.

Иллюстрации примеров, описанных в данном документе, предназначены для обеспечения общего понимания структуры различных вариантов осуществления. Иллюстрации не предназначены для использования в качестве полного описания всех элементов и характеристик устройств и систем, в которых используются структуры или методы, описанные в данном документе. Многие другие варианты осуществления могут быть очевидны специалистам в данной области техники после просмотра раскрытия. Другие варианты осуществления могут быть использованы и выведены из раскрытия, так что структурные и логические замены и изменения могут быть сделаны без выхода за пределы объема раскрытия.Например, этапы способа могут выполняться в порядке, отличном от показанного на фигурах, или один или несколько этапов способа могут быть опущены. Соответственно, описание и фигуры следует рассматривать как иллюстративные, а не ограничивающие.

Более того, хотя здесь были проиллюстрированы и описаны конкретные примеры, следует понимать, что любая последующая компоновка, предназначенная для достижения тех же или подобных результатов, может быть заменена конкретными показанными вариантами осуществления. Это раскрытие предназначено для охвата любых и всех последующих адаптаций или изменений различных вариантов осуществления.Комбинации вышеупомянутых вариантов осуществления и других вариантов осуществления, конкретно не описанных в данном документе, будут очевидны специалистам в данной области техники после просмотра описания.

Реферат раскрытия сущности предоставлен с пониманием того, что он не будет использоваться для интерпретации или ограничения объема или значения формулы изобретения. Кроме того, в вышеприведенном подробном описании различные функции могут быть сгруппированы вместе или описаны в единственном варианте осуществления с целью упрощения раскрытия.Как отражено в следующей формуле изобретения, заявленный предмет изобретения может быть направлен не на все особенности любого из раскрытых примеров.

Примеры, описанные выше, иллюстрируют, но не ограничивают раскрытие. Также следует понимать, что возможны многочисленные модификации и вариации в соответствии с принципами настоящего раскрытия. Соответственно, объем раскрытия определяется следующей формулой изобретения и ее эквивалентами.

Michigan Accelerator for Inductive Z-Pinch Experiments (MAIZE) — Plasma, Pulsed Power, and Microwave Laboratory

Основные исследователи:
Райан Макбрайд, Николас Джордан, Пол Кэмпбелл, Акаш Шах, Джордж Доухан, Тревор Смит, Стефани Миллер, Джефф Вулструм

Выгрузка КУКУРУЗЫ со снятой верхней крышкой.При поиске и устранении неисправностей КУКУРУЗА может быть полезно делать снимки с резистивной нагрузкой без верхней крышки масляной секции.

В z-пинче плазма генерируется путем пропускания быстрого импульса тока через множество тонких металлических проволок. Эти провода обычно изначально расположены в форме цилиндрической оболочки. После того, как импульс тока разрушает материал проволоки, сильные магнитные силы, возникающие в результате тока, стремятся раздавить плазму к центральной оси z оболочки, отсюда и название «z-пинч».

Sandia National Laboratories в настоящее время исследует z-пинч как возможный источник воспламенения для термоядерного синтеза с инерционным удержанием.На своей «Z-машине» Sandia может создавать плотную высокотемпературную плазму, испуская быстрые 100 наносекундные импульсы тока, превышающие 20 миллионов ампер, через сотни вольфрамовых проволок диаметром порядка десятков микрон. В сотрудничестве с Sandia отдел NERS Мичиганского университета проводит экспериментальные исследования, связанные с z-пинчем. В настоящее время ведутся работы по изучению взрывов одиночных проводов, и очень скоро будет запущен многопроволочный эксперимент.

Краткое руководство по современной физике имплозии лайнеров можно найти на недавнем семинаре профессора Макбрайда по MIPSE.

Драйвер линейного трансформатора прибывает в Мичиганский университет из России:

Университет штата Мичиган принял поставку первого в США привода линейного трансформатора (LTD) на 1 МА. Этот уникальный, компактный плазменный генератор мощностью 0,1 ТВт и 100 нс будет использоваться для взрыва z-пинчей в виде проволочной решетки в Лаборатории плазмы, импульсной энергии и микроволнового излучения Департамента ядерной инженерии и радиологии (NERS).Директор лаборатории Рон Гильгенбах описывает LTD как кольцо диаметром 3 метра, заполненное 80 конденсаторами высокого напряжения (100 кВ) и 40 переключателями (см. Рисунок 1 ниже). Ток конденсаторов индуктивно добавляется магнитным сердечником, отсюда и обозначение трансформатора. Этот исследовательский проект по z-пинчу является частью сотрудничества между UM и Sandia National Laboratories. Эксперименты Sandia ICF пропускают ток до 20 МА через взрывающиеся массивы проволочной плазмы, чтобы генерировать самый мощный в мире рентгеновский импульс для нагрева и сжатия термоядерного топлива DT.В команду UM входят профессора NERS Рон Гильгенбах и Й.Й. Лау, а также их аспиранты, а в число сотрудников Sandia входят Майк Мазаракис, Том Мельхорн и Майк Кунео. В августе 2006 года Гильгенбах и Мазаракис отправились в Институт сильноточной электроники в Томске, Сибирь, чтобы присоединиться к российскому разработчику LTD Александру Киму для тестирования Michigan LTD (см. Рисунок 2 ниже). Когда модуль UM LTD был объединен в массив с четырьмя такими модулями Sandia LTD, эксперимент успешно генерировал импульсы -0.5-МВ и 1-МА, демонстрирующие индуктивное сложение напряжения. Ученые Sandia рассматривают технологию LTD для драйвера PW z-pinch следующего поколения (см. Страницу Sandia). Преимуществами революционной схемы LTD являются ее возможность повторения импульсов, высокий ток, быстрое время нарастания, значительно улучшенная надежность и примерно вдвое более высокая энергоэффективность по сравнению с традиционной технологией Marx / Water Line, компактность и индуктивное добавление напряжения. Команда UM интенсивно работает над созданием новой экспериментальной установки: MAIZE (Мичиганский ускоритель для экспериментов с индуктивным Z-пинчем).Этот UM-объект будет использоваться для исследования физики плазмы и инженерных проблем, связанных с генерацией интенсивных рентгеновских импульсов для ICF с помощью управляемых LTD, взрывающихся, z-пинчей с проволочной решеткой. Эта работа поддерживается Министерством энергетики США в рамках контракта с Сандийской национальной лабораторией; обширное разделение затрат также было обеспечено Мичиганским университетом.

(наверх)


Рис. 1: Рон Гильгенбах со студентами UM и машиной MAIZE 1-MA LTD по прибытии в Мичиганский университет.Слева направо: Эд Круз, Тим Рабин, Брэд Хофф, Дэвид Френч, Джейкоб Зиер, Рон Гильгенбах, Мэтт Гомес, Тайлер Фаулер-Гуцзардо и Ник Джордан.

Рисунок 2: Сентябрь 2006 г. эксперименты с 5 модулями LDT в Институте сильноточной электроники (IHCE) в Томске, Россия. Слева направо: Рон Гильгенбах (UM), Александр Ким (IHCE) и Майк Мазаракис (Sandia National Labs).

(вверх)

УМ ЛТД:

Конденсаторы и переключатели для ООО.

Все 80 конденсаторов и 40 переключателей установлены внутри ООО.

Установлена ​​радиальная линия передачи с магнитной изоляцией (MITL).

Вид 20 углеродных резисторов, установленных для испытания резистивной нагрузкой.

Вакуумная резистивная нагрузка.

Рентгеновское излучение рентгеновского излучения на портативном слаботочном генераторе с быстрым нарастанием

Выпуск:-31

Название:	Рентгеновское излучение рентгеновского излучения на портативном слаботочном генераторе с быстрым нарастанием
Авторы:	Шелковенко, Т.А. Пикуз, С.А. Тиликин, И.Н. Бланд, С.Н. Лалл, D Чатурведи, N Георгакис, A
Тип позиции:	Журнал Статья
Мы сообщаем об экспериментах по изучению рентгеновского излучения X-пинча, управляемого небольшим генератором Маркса на ватерлинии, обеспечивающим ток 50 кА с временем нарастания 50 нс и пиковым напряжением ~ 250 кВ.Были исследованы как стандартные нагрузки с перекрещивающейся проволокой, так и гибридные нагрузки с использованием конических металлических электродов с одним коротким проводом между ними, и в обоих случаях были получены надежные режимы работы для рентгеновской радиографии. Наблюдались характеристики мягкого (несколько кэВ) и жесткого (> 5 кэВ) рентгеновского излучения. При использовании стандартных X-пинчей мягкое излучение исходит из небольшого горячего пятна размером около 3 мкм, а также жесткое излучение из области ∼200 мкм, расположенной рядом с этим горячим пятном. В случае гибридных X-пинчей размер горячей точки был <7 мкм.Между мягким и жестким рентгеновским излучением наблюдалась четкая корреляция - пинчи, которые производили интенсивное мягкое рентгеновское излучение из небольшого горячего пятна, также давали наиболее интенсивное локализованное жесткое рентгеновское излучение.
Дата выдачи:	28 августа 2018 г.
Дата принятия:	6 августа 2018 г.
URI:	http://hdl.handle.net/10044/1 / 64178
DOI:	https://dx.doi.org/10.1063/1.5032112
ISSN:	0021-8979
Издатель:	AIP Publishing
Название журнала / книги:	Journal of Applied Physics	1045	1045
1045
1045
1045
8
Заявление об авторских правах:	© Американский институт физики, 2018. Эта статья может быть загружена только для личного использования. Любое другое использование требует предварительного разрешения автора и Американского института физики.Следующая статья появилась в Journal of Applied Physics, Vol. 124, вып. 8, и его можно найти по адресу https://dx.doi.org/10.1063/1.5032112
Ключевые слова:	Наука и технологии Физические науки Прикладная физика Физика ПЛАЗМА РАДИОГРАФИЯ ИЗЛУЧЕНИЕ ДИФФРАКЦИЯ 01 Математические науки 02 Физические науки 09 Инженерное дело Прикладная физика
Статус публикации:	Опубликован
Номер статьи:	083303
Дата публикации в Интернете:
В коллекциях:	Физика Физика плазмы Факультет естественных наук

Z-Pinch Progress with Staged Z-Pinch LTD 10MA Generator

Недавние эксперименты с драйвером Zebra 1 MA, 100 нс на заводе Nevada Terawatt в Университете Невады, Рино, исследовали сжатие дейтериевой мишени. с помощью вкладыша с высоким атомным числом (Ar или Kr).Стабильность пинча улучшалась с осевым предварительным намагничиванием 1-2 кГс, наблюдаемым как уменьшение роста магнито-рэлеевской-тейлоровской неустойчивости. Динамика имплозии и условия торможения изучались расчетно с использованием радиационно-МГД-кода MACh3 с использованием начальных условий, приближенных к экспериментальным. Типичная средняя и пиковая скорости имплозии превышали 300 и 400 км / с, соответственно, что увеличивало адиабату мишени за счет ударного нагрева, когда фронт сходился к оси, в это время мишень адиабатически сжималась до остановки.Экспериментальные выходы термоядерного синтеза доходили до 2 миллиардов для Ar-лайнера на имплозиях D-мишени, в то время как для Kr лайнера были измерены выходы до 10 триллионов. Более высокие выходы Kr по сравнению с Ar также были рассчитаны в 2-D моделировании MACh3. Эти наблюдения будут в дальнейшем проверены с помощью других радиационно-МГД-кодов и экспериментов на установке 1 MA LTD-III в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

Физика плазмы — Ar и Kr на взрыве Z-пинча с продувкой дейтерия, управляемой струей газа, на драйвере 1-MA: эксперимент и моделирование.

Staged Z-Pinch LTD 10MA Fusion Energy Generator

В апреле 2019 года US Nuclear Corp. (OTC-UCLE) и Magneto-Inertial Fusion Technologies, Inc. (MIFTI) подписали соглашение о предоставлении US Nuclear 500 000 акций Magneto- Акции Inertial Fusion Technologies, Inc. (MIFTI), возможность приобретения до 10% (десяти процентов) MIFTI, а также неисключительные всемирные права на производство и продажу запатентованного MIFTI термоядерного термоядерного генератора. Термоядерный генератор MIFTI может производить чистую электроэнергию при базовой нагрузке для США и других энергосистем, а также везде, где требуются небольшие модульные источники электроэнергии.По оценкам, к 2030 году мировой рынок энергии достигнет 6 триллионов долларов.

В прошлом году US Nuclear подписала аналогичное соглашение с MIFTEC Labs о революционно новом способе производства медицинских радиоизотопов из термоядерной энергии, который имеет ряд преимуществ по стоимости и безопасности по сравнению с нынешним. методы ядерного деления.

MIFTI и MIFTEC являются дочерними компаниями под одним руководством и разрабатывают и используют одну и ту же «поэтапную технологию слияния Z-PINCH» для различных приложений и рынков.MIFTI разрабатывает термоядерную термоядерную энергию для энергоснабжения городов, транспорта, космических аппаратов, военных машин и кораблей из термоядерного синтеза; и MIFTEC разрабатывает термоядерный генератор для массового производства недорогих медицинских изотопов, которых в настоящее время очень мало.

US Nuclear планирует в будущем сделать серию анонсов, касающихся разработок MIFTEC и MIFTI.

Ядерная корпорация США — ведущий мировой производитель передовых приборов для обнаружения радиации и химических веществ, а также приборов для БПЛА.

MIFTI является лауреатом премии Агентства передовых исследовательских проектов Министерства энергетики в области энергетики (DOE / ARPA-E) и пользуется поддержкой Национального управления по ядерной безопасности (NNSA). MIFTI также имеет полностью выполненное соглашение о рабочем пакете с Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL) и ведет переговоры по соглашению о рабочем пакете с Национальной лабораторией Саванна-Ривер (SRNL). Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) проявило интерес к использованию устройств термоядерного синтеза MIFTI для использования в силовых установках космических кораблей.ВМС США также проявили интерес к термоядерной энергетической установке MIFTI для использования на атомных подводных лодках и авианосцах.

Подробнее

Резервный генератор | Охватить

Во время длительного отключения электроэнергии аварийный генератор может поддерживать в рабочем состоянии такие предметы первой необходимости, как холодильник и микроволновую печь или компьютер и маршрутизатор Wi-Fi. Если ваш дом подвержен частым отключениям во время летних штормов или суровой зимней погоды, аварийный генератор может быть разумным вложением средств.Независимо от того, выберете ли вы постоянный резервный или переносную модель, вам нужно поддерживать свой генератор в отличном состоянии, чтобы он был готов к работе в случае отключения электроэнергии. Вот некоторые соображения при выборе и обслуживании вашего генератора.

Есть два основных типа генераторов: постоянные резервные генераторы и переносные генераторы. Постоянный резервный генератор может быть дорогостоящим вложением, но он обеспечивает стабильную мощность для одновременной работы большинства ваших приборов, включая центральный кондиционер.Резервные генераторы тише портативных генераторов и автоматически включаются в случае отключения электроэнергии.

Переносные генераторы

— это более компактный и более доступный вариант, который может приводить в действие несколько электрических устройств и чаще используется для временных отключений. FEMA предупреждает, что портативные генераторы работают на бензине, и их необходимо устанавливать на расстоянии не менее 10 футов от вашего дома, чтобы защититься от опасного накопления окиси углерода. Это означает, что вам нужно будет протянуть длинные сверхмощные удлинители от генератора к вашим приборам.Другой вариант — поручить электрику установить дополнительную панель ручного переключателя на панели главной цепи. В случае отключения электроэнергии резервный генератор может напрямую запитать субпанель с помощью одного удлинительного шнура.

После того, как вы выбрали генератор, базовое обслуживание поможет сохранить его готовым к работе в любое время:

1. Защитите свой генератор. Как переносные, так и резервные генераторы необходимо эксплуатировать на улице, что может сделать ваш генератор уязвимым к погодным условиям, штормам и повреждениям животных.Подумайте о приобретении крышки или кожуха, чтобы защитить генератор от непогоды, обеспечивая при этом достаточную вентиляцию.

2. Имейте под рукой запасные части. Имейте под рукой небольшой запас нового масла и запасной фильтр на случай, если генератор потребует экстренной замены. Производители рекомендуют запускать генератор на 30 минут каждые три месяца, чтобы он был готов к работе.

3. Запланировать профилактическое обслуживание постоянного генератора. Скопление грязи, тепла и влаги вдоль генератора или других деталей может мешать работе.Начните с ежемесячного визуального осмотра, проверьте уровни масла и топлива и убедитесь в отсутствии ослабленных проводов или зажимов. Каждые шесть месяцев проверяйте ремни принадлежностей и проверяйте уровень тепловой защиты охлаждающей жидкости. Обратитесь к производителю генератора за дополнительными рекомендациями по техническому обслуживанию.

4. Во время работы держите переносные генераторы полностью заполненными. Переносные генераторы, работающие на газе, должны быть полностью заполнены во время использования. Если в генераторе закончится газ, он не сможет производить электроэнергию, а электрическая нагрузка в вашем доме может поглощать магнитное поле из генератора, вызывая необратимые повреждения.Следите за уровнями газа и доливайте при необходимости.

5. Не перегружайте генератор. При выборе генератора подумайте, какие приборы необходимы для повседневного использования во время длительного отключения электроэнергии. Составьте список устройств, которые вам необходимо использовать, и отметьте мощность, необходимую им для работы. Сложите требования к мощности, чтобы выбрать генератор, соответствующий вашим потребностям. Подумайте о том, чтобы сохранить этот список в своем аварийном комплекте, чтобы вы точно знали, сколько энергии требуется каждому устройству, и могли регулировать потребление энергии, чтобы предотвратить перегрузку системы.Например, если ваш подвал затоплен и вам нужно запустить отстойник аварийного генератора, вам может потребоваться воздержаться от одновременного использования других приборов.

Австралийский генератор сокращает выработку угля из-за налогов на выбросы углерода и целевого показателя возобновляемых источников энергии

Владелец одной из крупнейших угольных электростанций Виктории объявил в среду, что сократит выработку на электростанции Яллорн в Гиппсленде, заявив, что введенный 1 июля налог на выбросы углерода ведет к увеличению эксплуатационных расходов и что цель Австралии в области возобновляемых источников энергии снижает оптовые цены на электроэнергию до нерентабельного уровня.

Электростанция

EnergyAustralia мощностью 1450 МВт вырабатывает около пятой части электроэнергии юго-восточного штата. Компания планирует закрыть один из четырех угольных блоков станции мощностью 360 МВт.

Другие угольные электростанции по всей стране также были полностью или частично закрыты, в том числе Tarong в Квинсленде, Munmorah в Новом Южном Уэльсе, Energy Brix в Виктории, Playford в Южной Австралии и Northern в Южной Австралии. Общая мощность закрытий составляет около 2500 МВт, сообщает Business Spectator в четверг.

«Текущий дизайн Целевого показателя возобновляемых источников энергии угрожает устойчивости австралийского рынка электроэнергии и должен быть перекалиброван в соответствии с падающим спросом, что снизит ценовое давление на австралийских потребителей электроэнергии», — цитирует газета исполнительного менеджера энергетических рынков группы EnergyAustralia Марка Коллетта. говоря.

Согласно плану федерального правительства, производители должны получать 20% своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2020 году. Но, исходя из текущих прогнозов более низкого спроса на энергию, «этот законодательно установленный целевой показатель в 60 000 ГВт / ч фактически приведет к тому, что около 25% энергии будет поступать из возобновляемых источников и будет предполагают субсидию в размере [55 долларов США.1] миллиарда к 2030 году, что приведет к ненужному увеличению расходов для домашних хозяйств », — говорится в заявлении компании, сделанном ранее в прошлом месяце, со ссылкой на новое моделирование .

«Мы хотим, чтобы наша энергия была более экологичной, и мы хотим использовать больше энергии в часы пик. Но тогда мы почему-то ожидаем, что наша энергия будет дешевле», — сказал Ричард МакИндоу, управляющий директор TRUenergy, материнской компании EnergyAustralia, в обращении к инфраструктуре 7 сентября. и инвестиционная конференция в Мельбурне. «Цена на углерод — мера, которую мы поддерживаем — также оказывает повышательное давление на стоимость энергии.Однако фиксированные цены на углерод на таких глобально высоких уровнях вместе с ограничениями на использование недорогих мер по борьбе с выбросами только увеличивают эту стоимость без необходимости ».