受控核聚变导论PDF电子书下载

目录插图目录表目录序言第一部分一般原理第一章基础理论引言 1

裂变、聚变、质量亏损及能量释放 2

1-1质量亏损与质量数的关系曲线 3

库仑势垒 3

感兴趣的可能的聚变反应 4

碰撞粒子束的聚变 5

无规热运动粒子的聚变 6

单个带电粒子的磁约束 7

1-2均匀磁场中的单个粒子轨道 7

1-3磁镜场位形 8

1-4b横越简单环形约束磁场的粒子漂移 9

1-4a简单的环形磁场位形 9

1-4c螺旋形磁力线引起的回转变换 10

等离子体的磁约束 11

1-5一个粒子的碰撞效应 12

等离子体的辐射损失 17

附录1-A：磁场曲率和磁场梯度的关系 19

1-A-1环中的非均匀磁场 20

2-1 D-T和D-D反应的热核功率密度与粒子密度的曲线关系 21

第二章受控聚变反应堆热核反应堆的等离子体参数 21

2-2 D-D和D-T聚变反应的理想能量得失相当条件 23

2-1受控聚变条件一览表 28

D-T热核聚变反应堆的设计考虑 29

D-T反应堆的常规设计 35

2-3 D-T反应堆截面 36

2-4概念性聚变反应堆系统 37

2-5环形反应堆截面 39

2-2预期的反应堆参数一览表 41

激光聚变和等离子体的惯性约束 42

相对论电子束聚变 43

费用 44

附录2-A：聚变反应堆的能量得失相当和点火 45

附录2-B：聚变反应堆的尺寸考虑 47

附录2-C：激光聚变的能量得失相当 50

第二部分聚变装置第三章托卡马克引言 52

3-2基本的托卡马克装置 54

3-1环向电流产生的磁力线 54

3-3等离子体在大半径方向上的平衡 55

托卡马克的磁流体动力学性质 58

3-4归一化后所要求的约束磁场与β值的函数关系 63

托卡马克的粒子动力学性质 67

3-5托卡马克稳定运行区略图 67

3-6直线磁镜中单粒子的轨道 70

3-7捕获粒子和非捕获粒子的速度空间区域 72

3-8捕获粒子和非捕获粒子轨道在固定φ的平面上的投影 74

3-9垂直于约束磁场的平面内典型的等离子体密度剖面 77

3-10波纹（漂移波）在等离子体表面上沿短路径（θ方向）绕环的传播 83

托卡马克中的扩散、约束时间及定标 84

非圆截面托卡马克 87

3-11非圆小截面托卡马克的例子：（a）椭圆形，（b）D形，（c）双流器 88

未来的托卡马克 90

3-12在通用原子公司待建的双流器Ⅲ图 91

3-1双流器Ⅲ参数 92

3-2 PDX参数 92

3-13角向偏滤器实验装置（PDX） 93

附录3-A：无规行走 97

附录3-B：大托卡马克参数一览表 99

3-B-1大托卡马克参数一览表 99

4-1约束在棒球线圈产生的最小B磁场位形中的等离子体 108

4-2约束在阴－阳线圈产生的最小B磁镜中的等离子体 108

4-3将磁镜终端损失的离子能量转换为直流电输出的装置 111

4-4表示有直接转换的磁镜聚变电站的能流图 115

4-1磁镜实验装置（MX）和计划的磁镜聚变能研究装置（FERF）的装置参数 117

5-1 由电容量C和有效电感Le的电容器组驱动的短的直线角向箍缩（装置） 119

5-2赛拉克磁场－等离子体位形 123

5-3分级角向箍缩反应堆中等离子体的加热和燃烧 126

5-4相应于一个两米长组件的概念性角向箍缩参考反应堆电站的剖面图 127

5-1角向箍缩参考反应堆概念性设计（RTPR）参数 129

6-1激光靶丸聚变能流图 131

6-1希瓦（SHIVA）设计性能指标 137

6-2大能量气体激光装置的功率放大器参数 138

第四章磁镜第五章直线角向箍缩和环形角向箍缩第六章激光靶丸聚变附录6-A：fB与nτ和ρR的关系 139

附录6-B：等离子体频率和X牌激光器 140

第七章实现聚变的其它途径皱褶环（Bumpy Torus） 142

天体器 144

7-1皱褶环 144

7-2天体器 144

环形Z箍缩 146

仿星器 147

7-3 l=3的仿星器中的螺旋导体和磁面 148

扭曲器（Torsatron） 149

会切环（Tormac） 150

7-4四极会切环（Quadrupole Tormac）示意图 151

拓扑器（Topolotron） 152

7-5四极会切环中等离子体的约束 152

表面磁约束器（Surmac） 152

7-7拓扑器的磁力线 153

7-6拓扑器位形 153

7-8表面磁约束器中等离子体及面电流产生的磁力线的截面 154

电子束靶丸聚变 155

7-9特为靶丸压缩设计的相对论电子束二极管 156

7-10三导体传输盘 157

高密度等离子体焦点 157

7-11高密度等离子体焦点 158

爆聚衬筒（Imploding Liners） 159

7-12简单的电感储能系统 162

激光加热螺管聚变 164

7-13激光加热螺管动力堆示意图 169

表目录 169

参考文献 170

作者简历 174

插图目录 175

译名表 175