[发明专利]用x线激光系统加热水

说明书

本发明公开了一种加热水的方法，一种水加热器和一种可单独使用或者与其他设备联合运行的高效加热系统。本产品的系统，包括有电源，x线激光发生器、水体加热区。体积小巧，加热时间短，无需散热器，加热效率高。

一、技术领域

本产品涉及一种水加热器和一种可单独使用或者与其他设备联合运行的高效加热系统。

二、背景技术

普通的能量转换加热系统，大多都是电能直接转化，热能直接转化，化学能直接转化等，能量成递减状态转化和传递，再加上传递介质本身阻碍能量以恒定状态传播，导致加热装置效率普遍不高，耗费能量。

三、发明内容

本产品为了克服以上技术的不足，提供了一种能量转换效率高，热传递效率高。

本产品是通过以下措施来实现的：

本产品的系统，包括有电源，x线激光发生器、水体加热区。

其特别之处在于：体积小巧，加热时间短，无需散热器。

本系统的高效能量转化加热系统为了节约能耗，减少能量损失，提高传热效率，采用高精度高压液体泵。

作为x线激光发生器，接受电能的同时受电子激发，发射强x射线。

作为水体加热区，由激光发生器产生的强x射线在其内部直接与水分子进行反应，由于反应时间控制很短，小于一秒，是的水在升温后不至于汽化，仍然保持液体形态。

本加热系统以能量转换器吸收、转换、辐射能量，通过以点加热的方式将能量集中在辅助加热器某一点以减少能量的损失，并以极高温度加热水体，通过水体沸腾后的自然混合，达到均一温度的效果。

本系统的有益效果是，可以节省耗能，提高加热效率，节约时间，即时出水，缩小系统体积，相比任何形式的电加热方式，均能节电60％～80％，性能优越。

四、x线激光发生器

1、x线激光发生器介绍及机理

x线激光发生器选择直线加速器相干光源LCLS激光发生器，自由电子激光器从高能电子束获得能量，这些高能电子通过一个交替极性的磁体阵列(波荡器)，利用磁场控制电子的来回路径，并且释放光能，输出波长在0.15～1.5nm之间可调谐，是目前人类创造的最短波长同时具有最大能量的光，被视为激光领域质的飞跃或里程碑式的杰作。lcls首度结合了原子尺度空间和时间分辨率，以相干量子波的形式输出x射线，是从以往传统激光器发展出来的新型光源，从效果上来讲，lcls亮度能比以往光源高十亿倍，产生脉冲短暂到百万分之二纳秒，为满足各种应用的需求，lcls 的输出可以在原子分子和光学领域的不同设备之间进行切换，同时lcls也是世界上第一个发射硬x射线的自由电子激光器，所谓硬x射线通常定义为能量较高，波长极短的x射线。输出脉冲宽度可达80fs，lcls激光发生器发射的X射线已经比其他任何人造光源发出的脉冲亮度都要高，测试光的波长为0.15纳米(nm)，。

附图1为lcls(直线加速器相干光源)官方内部组成

发生器由自由电子发射器，激光加速器，辐射区产生区，x线发射区构成，自由电子发射器被激光加速器加速到接近光速的电子获得高能，在激光发射区撞击靶等辐射性物质来产生亮度极高的X射线激光束，从x线发射区发出。这些电子从一连串磁体中间飞过(这一装置名叫波荡器)，迫使电子按照弯弯曲曲的路径飞行，并以X射线的形式释放出能量。

2、对水体的加热机理