一种高能正离子束轰击正离子堆的可控核聚变装置的制作方法

技术特征：
1.一种高能正离子束轰击正离子堆的可控核聚变装置，简称轰击式核聚变装置，其基本技术特征为：包括一个将飞行的正离子束聚拢的正高压电源(命名为聚束电源)100和一个将飞行的正离子束聚拢的加速管(命名为聚束管)102，该聚束电源的一端接地，另一端输出聚束正高压，聚束正高压通过聚束高压线101连接到聚束管102，所述聚束管102由导电材料制成，聚束电源使整个聚束管处于聚束正高压状态；聚束管的聚束正高压会抵消和压制正离子束中正离子之间的斥力，使得正离子束在飞行全程都不会散开，成为聚拢成束状的正离子束，在电场力驱动下射向聚集在负高压电极122处的正离子堆；通过调节聚束正高压值的大小对正离子束截面积的大小进行调节；还包括一个驱动正离子束加速的正高压电源(命名为驱力电源)110和一个驱力电极112，驱力电源的一端接地，另一端输出一个正高压，命名为驱力正高压，该驱力正高压通过驱力高压线111连接到所述驱力电极112，一个绝缘套113套住驱力电极112，装配在聚束管102的一端，绝缘套113使驱力电极112与聚束管102绝缘隔开，驱力电极112驱动正离子束132射向聚集于负高压电极122处的正离子堆；通过调节驱力电源电压值的大小对正离子束的动能大小进行调节；还包括一个负高压电源120、一个负高压电极122以及一个正离子堆133，该负高压电源的一端接地，另一端输出负高压，负高压通过负高压线121连接到负高压电极122，一个绝缘杯123将负高压电极122的端部包络起来，装配在聚束管102的另一端，绝缘杯123像一个杯子，它的杯底将负高压电极122与正离子堆133绝缘隔开以维持正离子的稳定性，杯身使负高压电极122与聚束管102绝缘隔开，负高压电极122将正离子堆133吸拉在绝缘杯123的底部，并且吸拉正离子束132呈加速状态射向自己处的正离子堆133；通过调节负高压电源电压值的大小进行两个控制，一个是控制正离子束132动能的大小，一个是控制正离子堆133的厚度及密度；驱力正高压和负高压形成一个总电压，命名为总驱力电压，通过调节总驱力电压的大小对正离子束的动能大小进行调节，驱动正离子束132超过核聚变所需的动能阈值的高能状态，射向聚集于负高压电极122处的正离子堆133；还包括一个正离子产生及注入器130以及电控阀131，向聚束管102的驱力电极112侧注入正离子，通过控制正离子的输入数量以控制核聚变量；还包括一个抽真空机210和一个抽真空机控制器211，抽真空机控制器211控制抽真空机210的开或关，对聚束管抽真空。2.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：所述聚束电源是高压直流电源，所述驱力电源和负高压电源，是包括高压直流电源和高压脉冲电源在内的电源，三个电源的电压值可调；某种正离子束轰击某种正离子堆产生核聚变，正离子束所需的动能阈值是不相同的，所以，需要将总驱力电压调节到大于产生核聚变的阈值电压。3.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：所述的地为本轰击式核聚变装置所处电源系统的地。4.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：正离子产生及注入器130的简化型是分子原子注入器，将分子原子注入聚束管后，在强大的电场作用下，分子原子被电离，电子被驱力电极112夺走，只剩下正离子，所以，注入分子原子相当于只是注入了
正离子。5.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：包括一个能量收集装置；所述聚束管102的外层被一个导热良好的绝缘层103所包裹，该绝缘层外面紧贴装配一个能量收集装置，收集核聚变所对外释放的能量。6.根据权利要求5所述的能量收集装置，其进一步特征是：采用螺线管式能量收集装置，一根管道呈螺旋方式缠绕在聚束管绝缘层103的外壁而形成螺旋管220，流体流经螺旋管进行热能输出。7.根据权利要求5所述的能量收集装置，其进一步特征是：采用热交换片式能量收集装置，一组热交换片230安装在聚束管绝缘层103外壁，一个密封罐231将聚束管绝缘层103和热交换片230包围密封起来，流体流经密封腔进行热能输出。8.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：驱力电极绝缘套改成导电套，聚束电源共用驱力电源。9.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：轰击式核聚变装置充当改变靶材料原子序号的装置，将所述负电极绝缘杯123改成绝缘套，负电极与靶原子堆之间导电。10.根据权利要求1所述的轰击式核聚变装置，其进一步特征是：获取大比例重水海水的方法是抽取海沟底部的水。

技术总结
通过加速器产生一个高能氘离子束，飞过加速管，轰击一个氚离子堆靶，可以产生核聚变。问题是有两个难题：(1)氘离子束飞行过程中，因为正电荷相互排斥，离子束会散开；(2)维持氚离子堆靶的稳定。首先，本研究提出了加速管采用金属制造并接上高电压，压制氘离子束离子间的斥力，使得氘离子束在飞行全程都会聚拢成束状。其次，用绝缘杯123将负高压电极122的端部包络起来，其杯底将负高压电极122与氚离子堆133绝缘隔开以维持正离子稳定。缘隔开以维持正离子稳定。缘隔开以维持正离子稳定。


技术研发人员：陈启星
受保护的技术使用者：陈启星
技术研发日：2022.09.16
技术公布日：2022/11/11