[发明专利]一种内离子源惯性静电约束聚变装置

权利要求书

1.一种内离子源惯性静电约束聚变装置，包括阳极(1)、阴极(2)、与阴极(2)连接的高压引入支撑杆(3)、内离子源(4)、真空系统、高压系统，其特征在于：所述内离子源(4)的阳极电位低于惯性静电约束聚变装置的阳极电位；在惯性静电约束聚变装置内设有离子运动轨迹微扰器(5)，用于微扰改变离子运动的角动量，所述的离子运动轨迹微扰器(5)为电场微扰器或磁场微扰器，所述的离子运动轨迹微扰器(5)的位置处于所述内离子源(4)相对于惯性静电约束聚变装置阴极中心的对称位置或略偏离对称位置；内离子源注入离子的角动量可以由零角动量变为非零角动量，也可以由非零角动量变为反向角动量或零角动量；如果注入离子的角动量为零角动量，同时采用电场微扰器时，电场微扰器的位置需处于所述内离子源相对于惯性静电约束聚变装置阴极中心的略偏离对称位置。

2.如权利要求1所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：所述阴极(2)采用网状球形经纬圈结构，通过所述高压引入支撑杆(3)接负高压；惯性静电约束聚变装置的阳极(1)作为真空腔壁接地，或者阳极(1)采用网状球形结构接正高压并置于更大的接地的真空腔壁内。

3.如权利要求1或2所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：电场微扰器可以为连接到惯性静电约束聚变装置阳极的金属板；磁场微扰器可以为能够产生小区域磁场的磁铁，磁场作用区域一般小于网状球形阴极的体积，并位于阳极附近。

4.如权利要求2所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：所述阴极(2)的经圈和纬圈内部具有冷却通道；经圈内的冷却通道在与高压引入支撑杆(3)连接处隔断，隔断的两端分别连接设置在高压引入支撑杆(3)内的冷却介质输入、输出通道；纬圈内的冷却通道与经圈内的冷却通道连通；不同纬圈内的冷却通道截面大小可以相同或不同。

5.如权利要求2或4所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：所述阴极(2)的经圈大小相同，至少1个；纬圈为上下半球对称，纬圈数量大于4个，当纬圈为偶数个时，网状球形阴极的赤道位置上可不设置纬圈；经圈和纬圈的横截面为长方形，长方形长边方向为指向球心的径向，长方形短边方向垂直于径向。

6.如权利要求1或2所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：所述内离子源(4)置于惯性静电约束聚变装置的阳极(1)内，或者置于惯性静电约束聚变装置的阳极(1)外；当所述内离子源(4)置于惯性静电约束聚变装置的阳极(1)外时，内离子源阴极(42)需穿过惯性静电约束聚变装置的阳极(1)伸入其内部，实现离子束的注入，并且可在惯性静电约束聚变装置阳极外的内离子源阴极外部附加聚焦磁铁(7)。

7.如权利要求1或2所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：所述内离子源(4)置于与高压引入支撑杆(3)垂直的通过惯性静电约束聚变装置中心的平面上。

8.如权利要求2所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：真空腔的真空度好于10^-3Pa。

9.如权利要求1所述的内离子源惯性静电约束聚变装置，其特征在于：所述内离子源(4)和离子运动轨迹微扰器(5)可以分别或同时设置多个。