磁瓶 cí píng
核聚变实验中用的约束等离子体的磁场,是一种磁笼,其磁力线位形呈现为瓶颈型的束。常把有两个对称的瓶颈位于一个共同轴上的一类磁镜位形称为磁瓶。
相关:
详解
磁瓶是一个物理概念,以下是关于磁瓶的详细解释:
1. 定义:磁瓶是一种特殊构形的磁场,用于约束等离子体(plasma)。它通过两个电流方向相同的线圈在真空室中产生两端强、中间弱的磁场分布,形成一个好似两端有磁镜的磁场区域。
2. 结构:磁瓶的磁场与位于两端的强磁场(磁镜)成线性关系,将等离子体约束在一个圆柱体内。这一磁场区域的两端形成两个磁镜,带电粒子(尤其是平行于磁场方向速度分量不太大的粒子)将被约束在两个磁镜间的磁场内来回运动而不能逃脱。
3. 应用:磁瓶主要用于热核反应堆(thermonuclear reactors)实验。在核聚变反应中,磁瓶可以控制核聚变产生的高温高压,从而释放出所需的热量。此外,磁瓶还起到了热绝缘作用,使等离子体不与外部金属管壁接触。
4. 发展:为了将等离子体约束更长的时间(尽管这个时间并不超过1秒),科学家们对磁瓶的设计进行了改进。最初的磁瓶是直管形的,但粒子容易从两端逃逸。后来,磁瓶被改进为环形的,这样粒子在内部循环运动,逃逸的可能性降低。目前认为最有前途的磁瓶设计是托卡马克装置,这是一个环形的强磁场装置。
5. 特性:磁瓶中的等离子体在受到强大的电流加热时,会形成强大的环形磁场,使等离子体向中心压缩,导致粒子密度增加,碰撞变繁,温度进一步提高。然而,这样的等离子体非常不稳定,容易挣脱磁瓶的约束逃逸。
综上所述,磁瓶是一个特殊构形的磁场,用于约束和控制等离子体,在热核反应堆实验等领域有重要应用。随着科技的发展,磁瓶的设计也在不断改进和优化。
1. 定义:磁瓶是一种特殊构形的磁场,用于约束等离子体(plasma)。它通过两个电流方向相同的线圈在真空室中产生两端强、中间弱的磁场分布,形成一个好似两端有磁镜的磁场区域。
2. 结构:磁瓶的磁场与位于两端的强磁场(磁镜)成线性关系,将等离子体约束在一个圆柱体内。这一磁场区域的两端形成两个磁镜,带电粒子(尤其是平行于磁场方向速度分量不太大的粒子)将被约束在两个磁镜间的磁场内来回运动而不能逃脱。
3. 应用:磁瓶主要用于热核反应堆(thermonuclear reactors)实验。在核聚变反应中,磁瓶可以控制核聚变产生的高温高压,从而释放出所需的热量。此外,磁瓶还起到了热绝缘作用,使等离子体不与外部金属管壁接触。
4. 发展:为了将等离子体约束更长的时间(尽管这个时间并不超过1秒),科学家们对磁瓶的设计进行了改进。最初的磁瓶是直管形的,但粒子容易从两端逃逸。后来,磁瓶被改进为环形的,这样粒子在内部循环运动,逃逸的可能性降低。目前认为最有前途的磁瓶设计是托卡马克装置,这是一个环形的强磁场装置。
5. 特性:磁瓶中的等离子体在受到强大的电流加热时,会形成强大的环形磁场,使等离子体向中心压缩,导致粒子密度增加,碰撞变繁,温度进一步提高。然而,这样的等离子体非常不稳定,容易挣脱磁瓶的约束逃逸。
综上所述,磁瓶是一个特殊构形的磁场,用于约束和控制等离子体,在热核反应堆实验等领域有重要应用。随着科技的发展,磁瓶的设计也在不断改进和优化。