[发明专利]核力约束惯性制导冷核直接对撞聚变堆和直流变压器

权利要求书

1.核力约束惯性制导冷核直接对撞聚变堆和直流变压器发明项目，其特征是：在常温真空条件下，根据轻原子核固有的磁矩和内电场，先设置空间特定导体和电流组合的电磁场；在强正电场背景中，以静电场强度矢量叠加方式，叠加构成一条线状零电场；将两串由30～150万伏特静电直线型粒子加速器中喷射出来待聚变的原子核约束在这条线状零电场的线形通道内；外加强磁场平行于这条线状零电场，以便对原子核的自旋动量矩矢量起关键的定向作用；再利用原子核固有的自旋动量矩矢量形成近光速自旋的超强力自转陀螺惯性制导特性，来克服库仑强势垒的偏向排斥作用，实现惯性主动瞄准制导直接对撞核聚变的；应用相似的核力约束惯性制导方式，对不同速度和能量的离子束进行混合调速，研制成的离子调速直流变压器，是冷核聚变堆、核发动机和该类核电站启动核聚变和电能输送系统的重要配套设备，所以合并申请一个专利权。

2.如权利要求1所述的设置空间特定组合的电磁场，就是由数个或数组不同形状的带电导体通过特定空间组合设置形成的静电场背景中，由各导体产生的静电场强度矢量叠加方式，使其内部产生一组线状零电场的技术方法；通过将每一个带电导体都分隔成N个分导体，各分导体之间都用电介质隔开；首先假设某一整个导体表面原始净电荷的面密度是某一常数，对周围空间产生均匀对称的电场电力线，根据轻原子核串固有的内电场，并与其它的带电导体的电场矢量共同叠加合成本专利发明所要求的成组线状零电场；然后再考虑各带电导体及分导体因静电场相互感应作用形成的附加电压，最后根据附加电压值将各导体和分导体分别充上各自相应的总电压值。

3.如权利要求1、2所述的冷核聚变反应腔内，可以通过调整喷射D核子串的流量，或改变各导体内分导体的充电电压，就能大幅度调整待聚变的D核子串线密度和内电场，从而达到大幅度调整反应堆功率的目的；还可以直接通过聚变形成的氦原子核喷射口两侧的电压传感器，直接与D核子串束流在线状零电场的线形通道入口处分流偏向控制电极相连，避免两串核子各行其道，使每条线状零电场通道内相向运动的两串核子的直接对撞聚变都能顺利进行。

4.如权利要求2所述的线状零电场的设计可以有多种方式，除本文提供的平板状带电导体和一组2～N个平行分布的细圆柱状带电导体的组合；一组圆环状带电导体和一组细圆柱状的带电导体组合外；还可以考虑在一组带电平板状导体的每两块平板之间都设置一组平行分布的细圆柱状带电导体组合，形成集束集群的线状零电场线形通道组。

5.如权利要求1所述的核力约束惯性制导离子调速直流变压器，因为不存在聚变后的原子核沿垂直方向的喷射问题，而是全部沿调速的延伸方向单向喷射，所以更容易进行成组集群线状零电场线形通道的平行集束集群设计；如同轴一组圆环状带电导体与3~N个平行设置的细圆柱状带电导体组合，多个细圆柱状带电导体可以沿正三边形或正4边形的顶点分布，还可以呈阵列或多圈的蜂窝状组合；这样可以使成组的线状零电场线形通道集束呈几何级数激增。

6.如权利要求1所述的核子束或离子束在喷射进入线状零电场线形通道之前，都应该先用很强的外加定向磁场约束粒子自旋动量矩与线状零电场线形通道方向平行，并且都必须用圆环状电极板的电场和磁场聚焦透镜对核子束或离子束进行综合叠加聚焦。

7.如权利要求1所述的在核子束、离子束调速直流减压器的设计中，可以对核子束或离子束实行连续多级的降压调速；即在每一级的调速管末端，喷射口的端部，都继续大流量地引入低速核子束或离子束，直至最后将末级低速的全部大流量核子束或离子束全部引入球壳状金属电容器中，转化成具有一定电压的直流电；这样可以省略多个倒装的静电型核子、离子束直线加速器。

8.如权利要求1所述的对离子调速直流增压器的设计，可以根据增压的倍数，应尽量采用质量差异悬殊的、容易在较低温度下激发生成较稳定的离子，如电子和F^-、Cl^-负离子，质子和Na⁺、K⁺、Hg⁺⁺……等正离子组合；还可以考虑符合条件的气态化合物离子。

9.如权利要求1所述的平行线状零电场线形通道方向的外加磁场设计，应尽量考虑采用内芯高磁导率的非导体材料分段填充的电流螺线管，在线状零电场线形通道起始端部和出口的电磁铁部分都留有供核子束或离子束喷射的通道孔。

10.如权利要求1所述的本发明核子束、离子束的加速、对撞核聚变、混合调速运动，直至电能转化输出的全部工作空间，都是在抽真空的封闭容器或管道内实施的；所以，整个系统内部还必须配备一套或一套以上抽真空设备，以便将核聚变后形成的氦原子核，经调速最终完成电能转化后转变成宝贵的氦气体，不断地从工作区抽出并收集起来。