[发明专利]用于利用具有可调节束能量的中性束注入器改善支持高性能FRC升高的能量的系统和方法

权利要求书

1.一种用于产生和维持具有反场构型（FRC）的磁场的方法，所述方法包括以下步骤：

在约束室中关于等离子体形成FRC，以及

将多个中性束注入到FRC等离子体中，在此期间，在第一束能量和第二束能量之间调节所述多个中性束的束能量，其中，所述第二束能量不同于所述第一束能量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二束能量高于所述第一束能量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个中性束在注入发射持续时间期间在所述第一束能量和所述第二束能量之间切换。

4.根据权利要求1至3所述的方法，其中，所述第一和第二束能量在大约15至40 keV的范围内。

5.根据权利要求1至3所述的方法，所述方法还包括如下步骤：通过从主动反馈等离子体控制系统接收的反馈信号控制所述多个中性束的束能量。

6.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括如下步骤：通过从主动反馈等离子体控制系统接收的反馈信号控制所述多个中性束的束能量。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，控制所述多个中性束的束能量的步骤包括：调整所述多个中性束的束能量以调整径向束功率沉积分布以调整压力梯度值。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，控制所述多个中性束的束能量的步骤包括：调整所述多个中性束的束能量以调整径向束功率沉积分布以调整压力梯度值。

9.根据权利要求1至3以及6至8所述的方法，所述方法还包括：通过朝向所述约束室的中间贯穿平面成角度地将快中性原子的束从中性束注入器注入到FRC等离子体中来维持所述FRC处于恒定值或大约恒定值而不衰减，并将等离子体温度升高到高于大约1.0 keV。

10.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括：通过朝向所述约束室的中间贯穿平面成角度地将快中性原子的束从中性束注入器注入到FRC等离子体中来维持所述FRC处于恒定值或大约恒定值而不衰减，并将等离子体温度升高到高于大约1.0 keV。

11.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：通过朝向所述约束室的中间贯穿平面成角度地将快中性原子的束从中性束注入器注入到FRC等离子体中来维持所述FRC处于恒定值或大约恒定值而不衰减，并将等离子体温度升高到高于大约1.0 keV。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述升高等离子体温度的步骤包括：将温度从大约1.0 keV升高到大约3.0 keV。

13.根据权利要求10和11所述的方法，其中，所述升高等离子体温度的步骤包括将温度从大约1.0 keV升高到大约3.0 keV。

14.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：利用围绕所述约束室延伸的准直流线圈来在所述约束室内产生磁场，并且利用围绕所述约束室的相对两端延伸的准直流镜线圈来在所述约束室的相对两端内产生镜磁场。

15.根据权利要求10和11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：利用围绕所述约束室延伸的准直流线圈来在所述约束室内产生磁场，并且利用围绕所述约束室的相对两端延伸的准直流镜线圈来在所述约束室的相对两端内产生镜磁场。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，形成所述FRC的步骤包括：在联接到所述约束室的相对的第一和第二生成部分中形成生成FRC，并且使所述生成FRC从所述第一和第二生成部分朝向所述约束室的中间贯穿平面加速，在所述约束室处所述两个生成FRC合并以形成所述FRC。