更全面的討論。以下描述是情況介紹。
[0102] HLFD創(chuàng)建了低能量質(zhì)子-鋰聚變反應(yīng),該聚變反應(yīng)釋放具有所指示的動(dòng)能的氦離 子聚變副產(chǎn)物。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)金屬鋰(Li-6:Li-7) = (7. 5% :92. 5%)而言,每個(gè)聚變事件的 平均輸出能量為大約16. 21MeV。
[0103]p+Li-6 -He-3 (2. 3MeV) +He_4 (1. 7MeV)
[0104]p+Li-7 -He-4 (8. 6MeV) +He_4 (8. 6MeV)
[0105]HLFD可以將原子化和離子化技術(shù)組合,以在包括質(zhì)子源和鋰源的反應(yīng)腔室內(nèi)生成 包含質(zhì)子和鋰的等離子體。在一個(gè)實(shí)施方式中,在反應(yīng)腔室內(nèi)施加偏壓。偏壓使得質(zhì)子能 夠與鋰在等離子體中聚變,從而產(chǎn)生高能氦離子聚變副產(chǎn)物。HLFD系統(tǒng)的其它配置在下面 提出。
[0106] 氫-鋰聚變與傳統(tǒng)的熱聚變和冷聚變努力形成了鮮明的對(duì)比。在下表中對(duì)氫-鋰 聚變?cè)O(shè)備、熱聚變、以及冷聚變方法進(jìn)行了總結(jié)和比較。
[0107]
[0108] HLFD使用氫、鋰-6、以及鋰-7作為燃料,在聚變過(guò)程期間燃料被轉(zhuǎn)換為氦離子。 在由發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,氦-3和氦_4的產(chǎn)生通過(guò)殘余氣體分析儀(RGA)分壓測(cè)量確認(rèn), 鋰-6和鋰-7的消耗也是如此確認(rèn)。
[0109] HLFD不需要除了反應(yīng)腔室之外的任何附加的保護(hù)性防護(hù)。發(fā)明人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn) 所使用的實(shí)驗(yàn)室房間包括X射線/伽馬/β輻射檢測(cè)器和中子檢測(cè)器作為輻射安全設(shè)備。 在使用質(zhì)子槍或者偏壓的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,在聚變期間的所有輻射測(cè)量保持在背景水平。而且, HLFD不通過(guò)熱量發(fā)起聚變,因此不存在在當(dāng)前的熱聚變研究計(jì)劃中產(chǎn)生的熱問(wèn)題。
[0110] 由這一新方法向聚變給出的機(jī)會(huì)事實(shí)上是無(wú)限制的,包括電功率生成。電功率生 成可以利用氦離子聚變副產(chǎn)物的動(dòng)能將水或者另一轉(zhuǎn)移介質(zhì)加熱并且把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電功 率。
[0111] 申請(qǐng)人希望強(qiáng)調(diào),在這一申請(qǐng)中討論了多種理論,并且關(guān)于所公開(kāi)的技術(shù)采取了 多種立場(chǎng)。這些陳述和立場(chǎng)基于下面(諸如在段落[0091]到[0123]中)討論的新穎理論, 并且還基于由發(fā)明人進(jìn)行并且在段落[0124]到[0281]中討論的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中未找到支 持的陳述必然是理論性的并且不基于特定的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。例如,申請(qǐng)人對(duì)高效率質(zhì)子-鋰聚 變的信念是基于與所公開(kāi)的技術(shù)關(guān)聯(lián)的新穎理論并且基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果傾向于支持這一立場(chǎng) 的信念。而且,在段落[0124]到[0281]中討論的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了由發(fā)明人的引力理論預(yù)測(cè)的 結(jié)果。
[0112] 從2007年3月到2014年3月,在開(kāi)發(fā)HLFD中,發(fā)明人進(jìn)行了 25個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè) 試。HLFD的設(shè)計(jì)和用于實(shí)現(xiàn)質(zhì)子-鋰聚變的方法利用了在這25個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中獲得 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0113] 作者的工作起源于物理學(xué)中未被回答的基本問(wèn)題。該問(wèn)題是動(dòng)能被存儲(chǔ)在哪里。 針對(duì)動(dòng)能的經(jīng)典和相對(duì)論公式是眾所周知的。然而,在搜索了物理文獻(xiàn)之后,發(fā)明人沒(méi)有找 到關(guān)于動(dòng)能實(shí)際上被存儲(chǔ)在哪里的決定性答案;發(fā)明人也不能回答接下來(lái)的問(wèn)題:動(dòng)能的 存儲(chǔ)如何影響引力?除了查詢(xún)搜索之外,發(fā)明人與很多物理學(xué)家進(jìn)行了談話。沒(méi)有人提供 動(dòng)能存儲(chǔ)問(wèn)題的答案。
[0114] 發(fā)明人的信念是,動(dòng)能被存儲(chǔ)在場(chǎng)中并且動(dòng)能的存儲(chǔ)滿足愛(ài)因斯坦(Einstein) 的質(zhì)能當(dāng)量。因此,發(fā)明人尋找質(zhì)量密度場(chǎng),當(dāng)將該質(zhì)量密度場(chǎng)在所有空間上積分時(shí)導(dǎo)致質(zhì) 能當(dāng)量這一過(guò)程產(chǎn)生了理論論文"Gravitytheorybasedonmass-energyequivalence" 以及在本文中公開(kāi)的發(fā)展。
[0115] HLFD給出了從這些發(fā)明人的引力理論的實(shí)際發(fā)展。在這一理論中,根據(jù)質(zhì)能當(dāng)量, 物體的靜止質(zhì)量和動(dòng)能單獨(dú)將空間的構(gòu)造扭曲。兩個(gè)物體之間的引力吸引來(lái)自于它們的在 所有空間上進(jìn)行積分的質(zhì)量密度場(chǎng)的相互作用。每個(gè)物體體會(huì)到的引力依賴(lài)于其自己的引 力波長(zhǎng)。
[0116] 讀者應(yīng)該理解"空間的構(gòu)造"使用在本公開(kāi)中的意義??臻g有時(shí)被定義為所有物 質(zhì)被定位在其中并且所有事件發(fā)生在其中的三維擴(kuò)展,其在所有方向上延伸并且各種地被 描述為無(wú)限延伸或者被描述為有限的但是不可測(cè)量地大。很多人將空間或者外空間認(rèn)為是 星體之間的虛無(wú)(emptiness)。天體物理學(xué)家等未完全理解星體之間的空間的構(gòu)成。一些 人相信粒子和反粒子在這一空間中連續(xù)地被創(chuàng)建和湮滅,這需要空間具有虛無(wú)之外的更多 東西。本公開(kāi)中對(duì)于空間構(gòu)造的提及包括空間的能量或者實(shí)體(essence),超出了人們對(duì)如 外空間所認(rèn)為的無(wú)(nothingness)。
[0117] 根據(jù)發(fā)明人的引力理論,空間的構(gòu)造(FS)包括量子化單元,量子化單元均由振動(dòng) 質(zhì)子-反質(zhì)子對(duì)構(gòu)成,并且具有2個(gè)質(zhì)子質(zhì)量的靜止質(zhì)量、大約2mm的特征長(zhǎng)度、以及將動(dòng) 能存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移為振動(dòng)能的能力。雖然向物體添加動(dòng)能增加了其速度,但是向FS單元添加動(dòng) 能增加了它們的振動(dòng)速度并且導(dǎo)致FS單元的收縮(如發(fā)明人的引力理論的第7節(jié)所示)。
[0118] 發(fā)明人的引力理論預(yù)測(cè)了兩種類(lèi)型的引力。當(dāng)兩個(gè)物體是大的但是在質(zhì)量方面非 常不同時(shí),I型引力簡(jiǎn)化為經(jīng)典引力,并且包括據(jù)信還生成核子力的對(duì)數(shù)奇異線的集合。II 型引力是新描述形式的引力,其可能已經(jīng)在粒子的量子機(jī)械行為中被觀察到。其包括由引 力勢(shì)的一階奇異產(chǎn)生的極強(qiáng)的引力波,引力勢(shì)實(shí)現(xiàn)例如將氦離子移動(dòng)到振動(dòng)FS單元。新的 II型引力還實(shí)現(xiàn)了相對(duì)論FS單元以對(duì)大物體施加非常大的引力。
[0119] 在優(yōu)選的參考系(其中FS靜止)中,由物體A施加在物體B上的奇異I型引力 FSI(rB)由發(fā)明人的引力理論的方程(17)、(32)、(33)、以及(40)確切給出:
[0120] FGI(rB) =GmAmBl/43i(λΒ/λA) 1/2J0 (rB/λB)/rB2
[0121] X{Σ 如果z[i]彡l,K(l/z[i])如果z[i]彡 1)},
[0122] 其中z[i] = 2(a[i]+b[i]V((l+a[i]) (l+b[i])),
[0123] a[l] = λB/λA (l+vA/c)+vB/c,b[l] = λB/λA (l-vA/c)-vB/c,
[0124] a[2] = λB/λA (l-vA/c)+vB/c, b[2] = λB/λA (l+vA/c)-vB/c,
[0125] a[3] = b[2],b[3] =a[2],
[0126] a[4] =b[l],b[4] =a[l],
[0127] 其中rB是物體A距離物體B的距離,G是引力常數(shù),mA和mB是物體A和物體B的 靜止質(zhì)量,λΑ和λ8是其引力波長(zhǎng),JQ(rB/XB)是〇階第一類(lèi)貝塞爾(Bessel)函數(shù),K(z) 是第一類(lèi)完全橢圓積分K,vdPνΒ是物體Α和物體Β在優(yōu)選的參考系(FS在其中靜止)中 的速度,并且c是光速。
[0128] 如發(fā)明人的引力理論的方程(7)所示,物體的引力波長(zhǎng)λ?由λc=NACXm給出, 其中NA(;~6.OX10 23米/kg并且m是其靜止質(zhì)量。例如,質(zhì)子的引力波長(zhǎng)為大約1mm。
[0129] 當(dāng)在完全橢圓積分K(z)中的參數(shù)之一z[i]~1時(shí),引力Fd&B)中的對(duì)數(shù)奇異線 是明顯的,因?yàn)檫@時(shí)K(z)~-l/21n(l-z),其中l(wèi)n(x)是自然對(duì)數(shù)函數(shù)。當(dāng)a[i] = 1或者b[i] = 1時(shí),參數(shù)z[i] = 1出現(xiàn)。因此,總和中的4項(xiàng)中的每一項(xiàng)貢獻(xiàn)2個(gè)奇異線。對(duì)數(shù) 奇異線出現(xiàn)在v空間中而非r空間中。
[0130] 在對(duì)于由物體A施加在物體B上的引力而言有4個(gè)不同的奇異線的同時(shí),對(duì)于由 物體B施加在物體A上的引力而言也有4個(gè)奇異線。然而,用于這些線的方程是相同的。因 此,(vA/c,vB/c)空間中的4個(gè)不同的對(duì)數(shù)奇異線表示為±m(xù)BvA/c±m(xù)AvB/c=mA-mB,其中mA 和mB是物體A和物體B的靜止質(zhì)量,v&和v邊FS在其中靜止的優(yōu)選參考系中的物體A和 物體B的速度,并且c是光速。
[0131] 在FS在其中靜止的優(yōu)選參考系中,由物體A施加在具有相等或者更小靜止質(zhì)量的 物體B上(例如,由鋰原子核施加在氦離子上或者由氦離子施加在FS單元上)的II型波 引力勢(shì)VeiI(rB)由發(fā)明人的引力理論的方程(69)給出:
[0132] VGII(rB) = -GmAmBAA/ABJ0(rB/AB)/rB(lvA2/c2) 1/2 (l-vB2/c2)1/2) 1/jt(1/ε|E _0),
[0133] 其中rB是物體A距離物體B的距離,G是引力常數(shù),mjPmB是物體A和物體B的 靜止質(zhì)量,λ8是其引力波長(zhǎng),是〇階第一類(lèi)貝塞爾函數(shù),vjPvB是物體 A和物體B在優(yōu)選的參考系(其中FS靜止)中的速度,c是光速,并且(l/ε| E_。)是一階 奇異。
[0134] 如發(fā)明人的引力理論的方程(7)所示,物體的引力波長(zhǎng)λ,由λc=NAeXm給出, 其中6. 0X10 23米/kg并且m是其靜止質(zhì)量。例如,Li-7原子核的引力波長(zhǎng)為大約 7mm,Li-6原子核的引力波長(zhǎng)為大約6mm,He-4離子的引力波長(zhǎng)為大約4mm、He-3離子的引 力波長(zhǎng)為大約3mm,F(xiàn)S單元的引力波長(zhǎng)為大約2_、并且質(zhì)子的引力波長(zhǎng)為大約1_。
[0135] 因?yàn)镮I型波引力勢(shì)具有一階奇異,所以對(duì)于小于其引力波長(zhǎng)的分離距離而言,物 體B體會(huì)到的II型波引力為零。對(duì)于大于其引力波長(zhǎng)的距離,無(wú)論何時(shí)物體B移動(dòng)通過(guò) JD(rB/XB)貝塞爾函數(shù)的零點(diǎn),引力FeiI(rB)即亥IJ出現(xiàn),如發(fā)明人的引力理論的方程(70)中 得出的:
[0136] FGII(rB) =-GmAmBλΑ/ABJ0(rB/AB)/rB(l-vA2/c2) 1/2 (l-vB2/c2)1/2) 1/jt(1/ε|E _0),
[0137] 其中了1(&/人8)是一階第一類(lèi)貝塞爾函數(shù)并且^/人 8是了。匕/人8)貝塞爾函數(shù)的 零點(diǎn)。
[0138] II型波引力因此導(dǎo)致一系列交替的吸引和排斥引力,因?yàn)?(ΓΒ/λΒ)貝塞爾函數(shù) 在Jc(rB/λΒ)貝塞爾函數(shù)的連續(xù)的零點(diǎn)處改變符號(hào)。
[0139] 雖然II型波引力具有一階奇異,奇異力僅在JQ(rB/AB)貝塞爾函數(shù)的準(zhǔn)確零點(diǎn)處 出現(xiàn)。因?yàn)榱?dǎo)致動(dòng)量的改變,無(wú)論何時(shí)物體B移動(dòng)通過(guò)J。(rB/λB)貝塞爾函數(shù)的零點(diǎn),II 型波引力將即刻的但是有限的動(dòng)量改變?cè)贗I型波引力的方向上傳遞給物體B。物體B體會(huì) 到的動(dòng)量改變的大小與Λ(x)/x成比例地被量子化,其中X是J〇(X)貝塞爾函數(shù)的零點(diǎn)。
[0140] 發(fā)明人的氫-鋰聚奪產(chǎn)牛的理論
[0141] 在氫-鋰聚變?cè)O(shè)備(HLFD)中,等離子體生成器在反應(yīng)腔室內(nèi)生成包含質(zhì)子和鋰的 等離子體,并且包括質(zhì)子源和鋰源。質(zhì)子源可以是氫氣或者含氫材料。鋰源可以是金屬鋰 或者含鋰材料。術(shù)語(yǔ)含鋰材料一般指代在固體基體、液體基體、氣體基體、或者等離子體基 體中包含鋰的任何材料。這包括經(jīng)汽化的鋰和來(lái)自經(jīng)汽化的鋰的等離子體。
[0142] (理論上,因?yàn)榉磻?yīng)可以在大氣壓力下繼續(xù)進(jìn)行,封閉的反應(yīng)腔室將是不必要的, 而是期望實(shí)際的實(shí)施方式將使用某種反應(yīng)腔室。)
[0143] 在一個(gè)示例中,等離子體生成器可以包括鋰蒸發(fā)。在第二示例中,等離子體生成器 可以包括通過(guò)惰性氣體的鋰濺射。在第三示例中,等離子體生成器可以包括生成偏壓的部 件。在第四示例中,等離子體生成器可以包括一個(gè)或者多個(gè)質(zhì)子或者鋰束。在第五示例中, 等離子體生成器可以包括電磁場(chǎng)或者光子。
[0144] 動(dòng)能通過(guò)電場(chǎng)被傳遞給質(zhì)子,該電場(chǎng)可以施加在反應(yīng)腔室內(nèi)或者反應(yīng)腔室外。偏 壓可以被施加在反應(yīng)腔室內(nèi)?;蛘?,可以在將質(zhì)子引入到等離子體中(如通過(guò)使用質(zhì)子槍 或者相似的設(shè)備)之前應(yīng)用該場(chǎng)。兩種方法都使用電場(chǎng)將適當(dāng)?shù)哪芰總鬟f給質(zhì)子以用于高 效率的聚變。發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)提出在從大約l〇〇eV到5,OOOeV范圍內(nèi)的標(biāo)稱(chēng)質(zhì)子能量對(duì)于高 效率聚變是最好的。得到的動(dòng)能使得質(zhì)子能夠與等離子體中的鋰聚變,從而產(chǎn)生高能氦離 子聚變副產(chǎn)物。理論上,光子能量(通過(guò)使用被導(dǎo)引到諸如氫化鋰靶之類(lèi)的含氫的靶的激 光、在質(zhì)子從靶釋放出來(lái)時(shí)將動(dòng)能傳遞給它們)也可以被用于對(duì)質(zhì)子功能。
[0145] 在發(fā)明人的引力理論中描述的I型引力中的對(duì)數(shù)奇異線據(jù)信生成了中子和質(zhì)子 之間的核子力,并且被示出為圖1中的線1、2、以及3,其中mjPmp是中子和質(zhì)子的靜止質(zhì) 量,vJPVp是它們?cè)趦?yōu)選參考系(空間構(gòu)造在其中靜止)中的速度,并且c是光速。
[0146] 如可以從發(fā)明人的引力理論得出的那樣,奇異線附近的中子和質(zhì)子所體會(huì)到的I 型引力的比與其靜止質(zhì)量的比成比例。因?yàn)榱?dǎo)致動(dòng)量的改變,這一比導(dǎo)致軌道平衡條件 vn/c=vp/c。因此,V空間中的平衡位置極其靠近具有負(fù)斜率的奇異線出現(xiàn)在vn/c=vp/c =(mn-mpV(mn+mp)~0. 000688735處。對(duì)于中子而言,對(duì)應(yīng)的核子動(dòng)能為大約222. 844eV, 而對(duì)于質(zhì)子而言為大約222. 537eV。
[0147] v空間中的軌道平衡位置是在圖1所示的具有負(fù)斜率的奇異線的上方還是下方可 以通過(guò)如下方式來(lái)確定:評(píng)估針對(duì)在諸如核子引力之類(lèi)的徑向力下兩個(gè)物體之間的距離的 小的擾動(dòng)的圓形軌道的穩(wěn)定條件。穩(wěn)定條件示出了在奇異線上方圓形軌道是穩(wěn)定的,但是 在奇異線下方圓形軌道是不穩(wěn)定的。
[0148] 對(duì)于相等靜止質(zhì)量的物體A和物體B而言,I型引力中的對(duì)數(shù)奇異線vA/c=vB/c 據(jù)信生成兩個(gè)質(zhì)子之間和兩個(gè)中子之間的核子力,其中^和^是它們?cè)趦?yōu)選的參考系(空 間的構(gòu)造在其中靜止)中的速度,并且C是光速。由于等離子體中的質(zhì)子的速度逼近鋰離 子中的質(zhì)子的速度,等離子體中的質(zhì)子還體會(huì)到由鋰原子核中的單獨(dú)的質(zhì)子施加的非常大 的吸引引力。
[0149] 在如圖1提出的大約200eV和2.0keV之間的質(zhì)子能量下,質(zhì)子于是可以以分離距 離并且通過(guò)動(dòng)能逼近質(zhì)子-鋰等離子體中的鋰原子核,動(dòng)能使得質(zhì)子能夠體會(huì)到由鋰原子 核中的單獨(dú)的中子和質(zhì)子施加的非常大的吸引引力。產(chǎn)生于v空間中的對(duì)數(shù)奇異線的這些 引力在它們連續(xù)地平衡排斥的靜電庫(kù)侖力時(shí)增加。質(zhì)子的以這一方式克服常規(guī)庫(kù)侖勢(shì)皇的 能力可以被稱(chēng)為隧穿。當(dāng)質(zhì)子到達(dá)鋰原子核時(shí),其被捕獲到鋰原子核中,因?yàn)檫@些吸引引力 據(jù)信是核子力。鋰原子核對(duì)質(zhì)子的捕獲創(chuàng)建了不穩(wěn)定的鈹離子,不穩(wěn)定的鈹離子分裂為兩 個(gè)高能量的氦離子。
[0150] 二十五個(gè)系列的HLFD實(shí)驗(yàn)測(cè)試
[0151] 從2007年3月到2014年3月,在開(kāi)發(fā)氫-鋰聚變?cè)O(shè)備(HLFD)的過(guò)程中,發(fā)明人 進(jìn)行了 25個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。HLFD的設(shè)計(jì)和所公開(kāi)的用于實(shí)現(xiàn)質(zhì)子-鋰聚變的技術(shù)利用 了在這25個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。大多數(shù)早期的測(cè)試無(wú)法產(chǎn)生期望水平的 聚變。然而,從第13號(hào)實(shí)驗(yàn)系列開(kāi)始以及隨后在第17至第25號(hào)系列中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果示出了 增加的聚變水平,最終產(chǎn)生可持續(xù)的凈正能量質(zhì)子-鋰聚變。
[0152] 針對(duì)25個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試的日期、地點(diǎn)、興趣參數(shù)、以及HLFD原型在下表中進(jìn)行 了總結(jié)。這些測(cè)試探索了若干據(jù)信影響質(zhì)子-鋰聚變效率的參數(shù)。
[0153] HLFD實(shí)驗(yàn)測(cè)試總結(jié)的和路易斯安那州的拉斐特
[0154]
[0155] L0156J
[0157]
[0158] 第1至第10號(hào)系列使用:離子加速器,以便生成具有在240keV和900keV之間的 質(zhì)子能量和在〇. 5μA和50μA之間的質(zhì)子電流的質(zhì)子束;具有在50μm和4mm之間的厚度 的鋰靶;以及1號(hào)至5號(hào)HLFD原型中的靶支撐體。在這10個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,獲得了相 似于Herb測(cè)量的那些的大約10 6%的常規(guī)聚變效率。然而,發(fā)現(xiàn)若干HLFD參數(shù)是重要的, 這未從常規(guī)理論中預(yù)期到。這些結(jié)果后面在離子加速器實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果部分進(jìn)行描述。
[0159] 第11至第15號(hào)系列使用質(zhì)子槍?zhuān)员闵删哂性?0keV和5keV之間的質(zhì)子能量 和在4μA和320μA之間的質(zhì)子電流的質(zhì)子等離子體束,該質(zhì)子等離子體束以6號(hào)HLFD原 型中的鋰靶為中心。在這5個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,發(fā)現(xiàn)了重要的附加HLFD參數(shù)。這些結(jié)果 后面在質(zhì)子槍實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果部分進(jìn)行描述。
[0160] 第16號(hào)系列使用負(fù)偏壓,該負(fù)偏壓被應(yīng)用到鋰靶以點(diǎn)燃反應(yīng)腔室內(nèi)的質(zhì)子等離 子體,從而等尚子體中的質(zhì)子撞擊鋰革G。在使用負(fù)偏壓的第16號(hào)系列測(cè)試中,未測(cè)量到氦 離子粒子計(jì)數(shù)。
[0161] 第17號(hào)系列使用正偏壓,該正偏壓被應(yīng)用到鋰靶以點(diǎn)燃反應(yīng)腔室內(nèi)的質(zhì)子-鋰等 離子體并且使質(zhì)子與質(zhì)子-鋰等離子體中的鋰離子聚變。在使用正偏壓的第17號(hào)系列測(cè) 試中,測(cè)量到氦離子粒子計(jì)數(shù)。然而,在測(cè)試期間,鋰靶產(chǎn)生了據(jù)信為氫化鋰的灰黑色涂層。 第17號(hào)系列使用放置在p-i-n二極管粒子檢測(cè)器之上的1_直徑的孔徑以減少粒子檢測(cè) 器的過(guò)載。
[0162] 第18號(hào)系列使用交流負(fù)偏壓和正偏壓,該交流負(fù)偏壓和正偏壓被應(yīng)用到鋰靶以 在反應(yīng)腔室內(nèi)生成并且點(diǎn)燃質(zhì)子-鋰等離子體并且使質(zhì)子與質(zhì)子-鋰等離子體中的鋰聚 變。交流偏壓通過(guò)反應(yīng)腔室中的離子化氬氣增加了來(lái)自鋰靶的鋰離子的濺射,并且減少了 在第17號(hào)系列中觀察到的靶中毒。第18號(hào)系列使用放置在p-i-n二極管粒子檢測(cè)器之上 的250μm直徑的孔徑以減少粒子檢測(cè)器的過(guò)載。
[0163] 第19號(hào)系列使用交流負(fù)偏壓和正偏壓,該交流負(fù)偏壓和正偏壓被應(yīng)用到鋰靶以 便重現(xiàn)第18號(hào)系列的測(cè)試結(jié)果并且探索用于增加聚變功率的選項(xiàng)。一些測(cè)試使用了輕微 涂覆有氫化鋰的鋰靶。第19號(hào)系列使用放置在p-i-n二極管粒子檢測(cè)器之上的25μm直 徑的孔徑以減少粒子檢測(cè)器的過(guò)載。
[0164] 第20號(hào)系列使用交流負(fù)偏壓和正偏壓,該交流負(fù)偏壓和正偏壓被應(yīng)用到鋰靶以 便重現(xiàn)第18號(hào)系列和第19號(hào)系列的測(cè)試結(jié)果,并且探索用于使用磁控管靶保持器增加聚 變功率的選項(xiàng)。第20號(hào)系列使用放置在0RTEC強(qiáng)化硅表面勢(shì)皇粒子檢測(cè)器之上的25μm 直徑的孔徑以減少粒子檢測(cè)器的過(guò)載。
[0165] 第21號(hào)系列嘗試解釋作為交流偏壓頻率的函數(shù)而位移的第18號(hào)至第20號(hào)系列 中的粒子檢測(cè)器中的能量峰,并且嘗試測(cè)試用于鋰濺射的備選磁控管靶保持器設(shè)計(jì)。兩個(gè) 嘗試都沒(méi)有成功。
[0166] 第22號(hào)系列示出了作為交流偏壓頻率的函數(shù)而位移的粒子檢測(cè)器中的能量峰可 以由到粒子檢測(cè)器組件中的偏壓滲透引起。第22號(hào)系列還測(cè)試了作為用于在反應(yīng)腔室中 生成鋰離子的鋰濺射的備選的鋰蒸發(fā)。
[0167] 第23號(hào)系列至第24號(hào)系列使用質(zhì)子槍?zhuān)杂糜谕ㄟ^(guò)使具有在100eV和5keV之間 的能量的質(zhì)子束通過(guò)反應(yīng)腔室內(nèi)的鋰蒸汽而創(chuàng)建聚變。第23號(hào)系列使用低質(zhì)子束電流以 防止檢測(cè)器具有大于10%的死時(shí)間。第24號(hào)系列使用高束電流以將粒子CPS最大化。殘 余氣體分析儀測(cè)量指示創(chuàng)建了He-3和He-4離子。
[0168] 第25號(hào)系列使用大約400伏特的正偏壓創(chuàng)建了聚變。鋰蒸汽和氫氣存在于腔室 中并且導(dǎo)致了高水平的聚變功率。殘余氣體分析儀測(cè)量指示創(chuàng)建了He-3和He-4離子。
[0169] 第1號(hào)至第5號(hào)系列在阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA馬歇爾太空飛行中心(MSFC) 執(zhí)行。在測(cè)試期間,未直接測(cè)量氦離子,因?yàn)殡x子加速器實(shí)驗(yàn)室未裝備有粒子測(cè)量裝備。在 MSFC的主要興趣是當(dāng)具有在300keV和700keV之間的質(zhì)子能量和在10μA和40μA之間的 質(zhì)子電流的質(zhì)子束撞擊沒(méi)有背板的鋰靶時(shí),薄鋰箱靶的耐受性。
[0170] 第6號(hào)至第14號(hào)系列在路易斯安那州拉斐特的路易斯安那大學(xué)的路易斯安那 加速器中心執(zhí)行。在第6號(hào)至第12號(hào)系列和第20號(hào)至第22號(hào)系列中使用0RTEC娃表 面勢(shì)皇粒子檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了直接氦離子測(cè)量,而在第13號(hào)至第19號(hào)系列中使用了硅p-i-n 二極管粒子檢測(cè)器。例如參見(jiàn):G.Deves等人的"CharacterizationofSip-i-ndiode forscanningtransmissionionmicroanalysisofbiologicalsamples',,Reviewof ScientificInstruments77,056102 (2006)〇
[0171] 在德克薩斯州丹頓的北德克薩斯大學(xué)的物理系執(zhí)行的第15號(hào)至第22號(hào)系列中, 反應(yīng)腔室配置相似于在第13號(hào)至第14號(hào)系列中使用的配置。雙極電源使得高達(dá)±1000 伏特的負(fù)偏壓和正偏壓能夠被應(yīng)用到鋰靶。在第18號(hào)至第22號(hào)系列中,函數(shù)發(fā)生器使得 雙極電源能夠?qū)⒏哌_(dá)± 1000伏特并且在1Hz和1. 9kHz之間的交流負(fù)偏壓和正偏壓應(yīng)用到 第15號(hào)至第21號(hào)系列中的鋰靶和第22號(hào)系列中的偏壓柵格(biasgrid)。在第15號(hào)至 第18號(hào)系列和第20號(hào)至第22號(hào)系列中,兩個(gè)粗抽栗和渦輪栗實(shí)現(xiàn)了在2X10 6托和760 托之間的真空壓力,而在第19號(hào)系列中,渦輪栗系統(tǒng)從反應(yīng)腔室移除,其中一個(gè)剩余的粗 抽栗實(shí)現(xiàn)低達(dá)〇· 01托的真空壓力。
[0172] 第23號(hào)至第24號(hào)系列在加利福尼亞州的摩根希爾的UnifiedGravity研究與開(kāi) 發(fā)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,并且擴(kuò)展了在通過(guò)使用質(zhì)子槍創(chuàng)建質(zhì)子-鋰聚變而測(cè)量高能量氦離子的第 13號(hào)系列中進(jìn)行的先前測(cè)試。反應(yīng)腔室是具有17. 5英寸內(nèi)直徑的球體,該球體具有19個(gè) 各種直徑的Conflat端口,并且反應(yīng)腔室維持大約10 5托的壓力。反應(yīng)腔室的底部處的電 阻式蒸發(fā)源創(chuàng)建了與質(zhì)子束相交的豎直鋰蒸汽束。
[0173] 第25號(hào)系列在UnifiedGravity研究與開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。反應(yīng)腔室的底