[发明专利]一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构

说明书

一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构，包括靶丸上连接的充气管，充气管首端连接气源，充气管底部成一个平面，混合燃料气体在其中流动时主要呈层流状态，在管内流动时氚主要在下半部分流动，相应的氘在管道上半部分流动，通过将充气管底部设计成一个平面，可以降低氚的流动阻力，从而增大氚的流量；充气管末端的顶部延伸出一段距离，可以增大氘的流动距离，即增大了氘的流动阻力，降低了氘的流量，以此解决了混合气体经过充气管后氘氚组分比例发生变化的问题；本发明通过改变氘和氚两种气体主流道内的流阻，从而实现两种气体流量的调节，得实验发生条件变得可控，打靶实验能够正常进行。

技术领域

本发明属于惯性约束核聚变(ICF)技术领域，具体涉及一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构。

背景技术

惯性约束核聚变(ICF)是一种可控核聚变的技术，利用激光的冲击波来引发核聚变反应，是实现聚变点火的主要方法之一。在间接驱动打靶实验中，会将氘和氚按照一定的比例混合来充当燃料气体。在实验中发现，当气源内的燃料气体按照既定比例混合后，输送到靶丸内部时燃料气体的比例发生了明显的变化，通常是氘的占比会变大，氚的占比会降低，因此使得实验发生条件变得不可控，影响了打靶实验的正常进行。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构，通过改变氘和氚两种气体主流道内的流阻，从而实现两种气体流量的调节，使得实验发生条件变得可控，打靶实验能够正常进行。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构，包括靶丸1上连接的充气管2，充气管2首端连接气源；所述的充气管2底部呈一个平面。

所述的充气管2的直径为20微米。

所述的充气管2的底部平面宽度尺寸为15.38微米。

本发明的有益效果为：由于充气管2尺寸很小，混合燃料气体在其中流动时主要呈层流状态，由于氚的质量要大于氘，因此在管内流动时氚主要在下半部分流动，相应的氘在管道上半部分流动。通过将充气管2底部设计成一个平面，降低氚的湿周，从而可以降低氚的流动阻力，增大氚的流量，以此解决了混合气体经过充气管后氘氚组分比例发生变化的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为传统充气管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做详细描述。

参照图1，一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构，包括靶丸1上连接的充气管2，充气管2首端连接气源；所述的充气管2不再是均直圆管的结构，而是将其底部成一个平面，充气管2的直径为20微米，底部平面宽度尺寸为15.38微米。

参照图2，传统充气管结构中充气管2是均直圆管的结构，充气管2末端平齐；氘氚混合燃料气体经过充气管2后，由于常温下氘的粘性为12.648μPa·s，氚的粘性为16.372μPa·s，两者粘性的不同会使得靶丸内的氘氚发生明显的组分比例变化，氚的比例会降低，氘的比例会升高，这是由于氘氚的质量及重力的作用，氘的主要流动区域为充气管2上半段，氚的主要流动区域为充气管2下半段，由于氘的流动粘性比氚低，从而使得氘的流量比氚大，从而使得靶丸内氘的比例高于预期值。

采用本发明的充气管结构之后，由于将充气管2底部设计成一个平面，使得氚的流动阻力降低，氘的流动阻力升高，从而使得氚的流量提升，氘的流量降低，弥补了由于气体粘性导致的流量差异，从而使得靶丸内填充气体比例符合预定值，打靶实验能够正常进行。