磁控等離子強制蓄能系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]一種超強電容器，通過等離子體為中介，實現(xiàn)熱電的快速轉換，從而引入熱能積蓄的大容量和高速度，實現(xiàn)大容量高速度充電和穩(wěn)定持久放電的技術方法。首先為解決航空母艦的電磁彈射器所需的強制蓄能系統(tǒng)而設計，同時可用于潛艇的水下發(fā)電和汽車的電推動等用途。
二、技術背景
[0002]本人己向國家遞交了一系列以等離子為中介的技術方法，用以探索解決當前條件下的一系列科技瓶頸，是《宇宙場論》的具體應用和探索過程。例如；航空發(fā)動機進氣電離器、磁控等離子發(fā)電助推器、亞高溫磁控高速碰撞核聚變反應堆等等。做為一個整體系列，如果本說明書中沒有說明清楚，而其它相關說明書說明白的相關原理，請參照本人相它相關專利申請的說明書。
三、
【發(fā)明內容】

[0003]本系統(tǒng)組成為；1、高溫高壓等離子體儲存艙；2、強磁約束中通管道、3、強磁約束集電補能岔管；4、余熱釋放通道；5、外接電路。
[0004]高溫高壓等離子體儲存艙是用來存儲高溫高壓等離子體的空間。根據(jù)不同用途的蓄能要求，該艙體的體積、承壓能力、最高溫度都有不同。為與其它子系統(tǒng)連接，本艙設單向出氣開關、單向進氣開關、能量補充通道、輸電電極等。
[0005]強磁約束中通管道是用來在磁約束條件下流通從高溫高壓等離子體儲存艙中高速流出的等離子體，并在管中流動過程中，實現(xiàn)正負離子分離并使電子定向集中的設備。該管道以使正離子加速方向為正方向，進氣端通過單向出氣開關與高溫高壓等離子體儲存艙相連接。管道出氣端通過單向進氣開關與高溫高壓等離子體儲存艙艙連接，使從管道內流出的物質，進入高溫高壓等離子體儲存艙，實現(xiàn)整個體系的節(jié)能運行。
[0006]有等離子體進入強磁約束中通管道時，該管道可以看成是一個帶正負極的電源。進氣端是電子聚集的地方，是負極；出氣端是正極。
[0007]該管道由于具備強磁約束功能，所以可以持續(xù)為進入的氣體加溫。即使進入的氣體，不處于等離子體狀態(tài)，在管道中，都可以受熱成為等離子體。因此，高溫高壓儲存艙內流出的氣體，不一定必須處于等離子態(tài)，但任何進入管道的氣體，都必須逐步變?yōu)榈入x子態(tài)。這一要求是決定管道的磁約束強度以及長度的根本依據(jù)。
[0008]強磁約束中通管道的長度以能滿足需要為準，可長可短。即使在航母上應用時，都可以繞航母無數(shù)圈。汽車和潛艇上，都可以以繞圈的方式增加長度。
[0009]強磁約束集電補能岔管，是用來集電和輔助補能。它不是連接儲存艙的主管，但是與主管的進氣管形成并連的外露接口，長度極短。該岔管接頭通過更強的磁場，通過磁約束封口。即帶正電粒子溢出會受到更大阻礙，電子主要在此聚集和導出，而不是主要在主管的進氣端聚集，特別是從系統(tǒng)外進入的不帶電的大氣，可以從此口無障礙進入主管道。這一點具有非常重大的意義，因為從此口進入的常溫不帶電的大氣氣體，會在主管道內高溫環(huán)境下等離子體化，一旦等離子化之后，不管在管道的什么位置，都會逆向導向管道前端，被集電補能岔管捕獲，形成有效電能輸出。這是繼磁控等離子發(fā)電助推器之后，又一次對大氣分子的內能的有效利用。這一岔管僅適用在大氣環(huán)境下的使用，在潛艇及真空環(huán)境下，都不需要此岔口。因為如果不考慮補充物質，僅僅是電能的輸出，只需電極即可。
[0010]余熱釋放通道是連接在主管道末端，但不進入高溫高壓儲存艙的管道。強磁約束中通管道長時間運行過程中，等離子體不斷進入，電子被集電電極吸收輸出后，正離子超過了管道的磁約束后，必然要流出主管道。流出的路徑有兩條；一條是通過單向進氣開關流進了高溫高壓等離子體儲存艙。再有多余的熱量，就通過連接在主管道上的余熱釋放通道排出系統(tǒng)。排出的這部分熱量可以另外進行有效利用。
[0011]外接電路用以輸出電能。一端與主管進氣口一帶的集電電極連接，通過各用電單位后，一端與主管道的末端連接，形成閉合回路。
四、【具體實施方式】
[0012]首先從高溫高壓等離子體儲存艙、強磁約速中通管道和外接電路的工作過程來說明該系統(tǒng)的基本原理。
[0013]從儲存艙中壓出的高溫等離子體，通過單向出氣開關進入強磁約束中通管道。由于管道磁場的布建方向所決定，等離子體中的正離子被加速，而電子則被磁場聚集在進口端附近。以集電電極即可將電能導入外接電路。該系統(tǒng)輸出的電量可控可變，磁場越強，等離子體的密度越大，單位時間內輸出的電能就越大，而且可以連續(xù)穩(wěn)定地輸出。被管道磁場加速的正離子在管道末端聚集，當壓力超過了磁約束力時，沖開單向進氣開關進入儲存艙。外接電路的末端也在這里連接，形成閉合回路。這一過程循環(huán)往復，實現(xiàn)等離子體內電能的穩(wěn)定輸出。從而實現(xiàn)了以等離子體為中介，通過熱能、電能等多種能量的綜合聚集，實現(xiàn)短時間，大容量充電放電的效果。
[0014]由于主管道內強磁場的存在，可以通過連接超強磁約束集電補能岔口的方法，直接利用大氣的等離子化輸出電能；由于整個體系內的能量不斷聚集，所以在輸出電能以外，還必須釋放多余能量。通過按裝余熱釋放通道來實現(xiàn)這一目的，并且實現(xiàn)循環(huán)利用；高溫高壓等離子體根據(jù)需要加減，因此儲存艙另設能量補充通道；在使用中，等離子體可能出現(xiàn)正電傾向，對此可以用電能輸入的方法修正，使之始終處于整體電中性的等離子態(tài)。
[0015]磁控等離子強制蓄能系統(tǒng)有以下特點；
[0016]1、多種方法高速蓄能。其蓄能速度之高，是任何己有的單純充電蓄能方式所不能相提并論。
[0017]2、蓄能強度極大，是任何己知的充電方式所不能比擬。特別是在航空母艦的電磁彈射系統(tǒng)的充電量所提出的挑戰(zhàn)方面，當前只有這一種方法可以滿足需要。
[0018]3、放電穩(wěn)定，可控性好。管道磁場強度直接決定輸出電流的電壓，通過控制單向出氣開關控制出氣強度，就能準確地控制輸出電流的強度。
[0019]4、高效節(jié)能，整個系統(tǒng)除了輸出電能以外，多余的熱能都可以統(tǒng)一在等離子體的生成中。
【主權項】
1.一種航空母艦電磁彈射器的強制蓄能方法，這種方法的特征為；通過高溫等離子體為中介，采用加溫、加壓的方式，快速大量地制造高溫高壓等離子體。通過將這種高溫高壓等離子體按需要噴射入強磁約束中通管道運行，以磁場使等離子體中的電子定向定點聚集形成階段性強大電流。
2.一種航空母艦電磁彈射器的強制蓄能方法，這種方法的特征為；通過控制高溫等離子體噴射進入強磁約束中通管道時的速度、密度、溫度，實現(xiàn)電流量的動態(tài)控制。
3.一種航空母艦電磁彈射器的強制蓄能方法，這種方法的特征為；通過控制強磁約束中通管道內的磁場強度，控制外導電流的電壓。
4.一種強制蓄能方法，這種方法的特征為；通過控制高溫等離子體射進強磁約束中通管道時的速度、密度、溫度，實現(xiàn)電流量的動態(tài)控制。
5.一種強制蓄能方法，這種方法的特征為；通過控制強磁約束中通管道內的磁場強度，控制外導電流的電壓。
6.一種強制蓄能的方法，這種方法的特征為；以高溫高壓等離子體與磁約束環(huán)境的充電建立相結合，以多種能量形式快速積蓄充足能量，并以在需要時使各種能量形式以光速轉化為電能形式。
7.一種快速釋放超大量電能的技術方法，這種方法的特征為；通過高溫高壓等離子艙向強磁約束的中通管道內持續(xù)控量噴射等尚子體，使等尚子體在磁場運動中正負尚子分離，進而實現(xiàn)電子聚集并有效導出。
8.一種高溫高速正離子的利用方法,這種方法的特征為；通過強磁約束中通管道對電子的的剝離效應以及對正離子的加速效應所形成的高溫正離子的直接利用。
9.一種直接從大氣分子中提取電能的技術方法，這種方法的特征為；將大氣直接導入強磁約束管道運行的過程中，通過管道入口的集電效應所形成的輝光放電效應以及磁場加熱效應，使進入管道運行的大氣分子等離子化，進而實現(xiàn)電子的逆向聚集并提取。
【專利摘要】磁控等離子強制蓄能系統(tǒng)是利用等離子體的物理性質在磁場中實現(xiàn)快速蓄能和釋能的體系。
【IPC分類】H02N3-00
【公開號】CN104821746
【申請?zhí)枴緾N201410047968
【發(fā)明人】葛泓杉
【申請人】葛泓杉
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年2月5日