慣性靜電約束(英語:Inertial Electrostatic Confinement,縮寫為IEC),一種核聚變技術,以電場來加熱等離子,以誘發核聚變。電場對帶電粒子(離子或電子)做功,可以將它加熱,直到發生核聚變反應。這種裝置通常會採用球面設計,讓帶電粒子在其內部可以加速運動,但也有採用圓柱幾何設計。電場可能用線柵產生,或是由非中性的等離子雲來產生。
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機制
慣性靜電約束利用電場來牽引帶電粒子。以帶正電的氘離子為例,外層的線柵帶着正極,而內層的線柵帶着負極,氘離子會被電場牽引,向內加速前進。隨着電壓增加,速度也會增加,溫度也隨之上升。每增加1伏特的電壓,可以使離子溫度增加11,604 kelvin。典型的磁局限融合裝置產生的等離子,約為15 keV或是170 megakelvin。只要有15,000伏特的電壓,就可以使帶着正電的離子加熱到這個程度。
在此情況下,部分氘離子會在中心撞擊,發生核聚變,形成氦-3與高能量中子,或氫-3與一個質子。[1]
歷史
電子電視發明者費羅·法恩斯沃斯,在研究真空管時,觀察到在管子內的某些區域,會累積帶電粒子。這個效應在今天稱為電子二次倍增效應(multipactor effect)。費羅·法恩斯沃斯理解到,如果離子的濃度夠高,就可能因碰撞而發生核聚變。
參考
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