[发明专利]一种场反等离子体磁压缩装置及方法

权利要求书

1.一种场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，包括：真空腔室(1)、环绕所述真空腔室(1)的压缩线圈(2)、以及连接所述压缩线圈(2)的电源模块(3)；

所述电源模块(3)包括第一供电模块(31)和第二供电模块(32)；所述第一供电模块(31)通过所述压缩线圈(2)在所述真空腔室(1)中产生第一压缩磁场；当所述第一压缩磁场上升到最大值时，所述第二供电模块(32)接入并通过所述压缩线圈(2)在所述真空腔室(1)中产生第二压缩磁场，使得所述真空腔室(1)中的磁场持续上升；所述电源模块(3)用于对所述真空腔室(1)中的场反等离子体进行级联磁压缩，所述级联压缩为快慢两级磁压缩，延长聚变反应时间；

所述电源模块(3)连接至电网侧；

所述第一供电模块(31)包括变压器T_r1、整流电路CON₁和电容C₁，所述变压器T_r1的两侧分别连接所述电网侧和整流电路CON₁输入侧，整流电路CON₁输出侧连接所述电容C₁，所述电容C₁放电以产生所述第一压缩磁场；

所述第二供电模块(32)包括变压器T_r2、整流电路CON₂和电容C₂，所述变压器T_r2的两侧分别连接所述电网侧和整流电路CON₂输入侧，整流电路CON₂输出侧连接所述电容C₂；

所述变压器T_r1的变压比大于所述变压器T_r2的变压比，所述整流电路CON₁与整流电路CON₂的正输出端之间通过二极管D₂连接，且所述二极管D₂的阳极连接所述整流电路CON₂正输出端；当所述第一压缩磁场上升到最大值时，所述整流电路CON₁正输出端电压低于所述整流电路CON₂正输出端电压，所述二极管D₂导通以接入所述第二供电模块(32)，使得所述电容C₂放电以产生所述第二压缩磁场。

2.如权利要求1所述的场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，还包括变换器CON₀，其一侧连接所述电网侧，另一侧连接所述压缩线圈(2)，压缩前及压缩过程中所述变换器CON₀处于关断状态。

3.如权利要求2所述的场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，所述变换器CON₀的一侧还连接至所述变压器T_r1和变压器T_r2的初级侧，当所述真空腔室(1)中的磁场上升到最大值时，所述变换器CON₀处于逆变状态，以将所述压缩线圈(2)中的磁能反馈至电网侧，和/或，以利用所述压缩线圈(2)中的磁能为所述电容C₁和电容C₂充电。

4.如权利要求1-3任一项所述的场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，所述第一供电模块(31)和第二供电模块(32)通过晶闸管S连接所述压缩线圈(2)，磁压缩前，所述晶闸管S处于断开状态。

5.如权利要求1所述的场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，所述压缩线圈(2)环绕设置在所述真空腔室(1)的内部，并通过大电流穿墙引线(4)从所述真空腔室(1)内部引出。

6.如权利要求1所述的场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，所述压缩线圈(2)环绕设置在所述真空腔室(1)的外侧。

7.如权利要求1所述的场反等离子体磁压缩装置，其特征在于，所述级联磁压缩依次包括第一磁压缩、第二磁压缩和续流磁压缩，所述第一磁压缩的上升速率高于所述第二磁压缩的上升速率。

8.如权利要求1-7任一项所述的场反等离子体磁压缩装置的磁压缩方法，其特征在于，包括：

磁压缩时，接入第一供电模块(31)以在真空腔室(1)中产生第一压缩磁场；

当所述第一压缩磁场上升到最大值时，接入第二供电模块(32)以在所述真空腔室(1)中产生第二压缩磁场，使得所述真空腔室(1)中的磁场持续上升，并对所述真空腔室(1)中的场反等离子体进行级联磁压缩。