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[发明专利]一种固态增殖剂辐照产氚及释氚样品容器系统和实验方法-CN202310443887.0在审
发明人：王海霞;武文浩;付雪微;张思纬;李桃生 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种固态增殖剂辐照产氚及释氚样品容器系统和实验方法，容器系统包括：样品容器，包括石英管和设置在所述石英管内的带气孔的石英容器，用于盛放固态增殖剂颗粒；载气机构，设置为两组，分别可拆卸连接在所述石英管的两端，用于将载气通过所述样品容器。本发明同时满足耐压耐高温耐辐照性能、能够保证增殖剂颗粒在容器横截面内均匀分布并保持固定的要求，且样品容器端口便于拆卸安装。
一种固态增殖辐照样品容器系统实验方法

[发明专利]一种满足千秒长脉冲等离子体放电的协同加料系统及方法-CN202310436716.5有效
发明人：宋云涛;胡建生;左桂忠;曹斌;吴金华;侯吉磊;元京升;陈跃;余耀伟;黄明;龚先祖 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种满足千秒长脉冲等离子体放电的协同加料系统及方法，包括有普通充气系统、超声分子束注入系统、弹丸注入系统、聚变装置、波天线充气口、偏滤器、等离子体。本发明利用布置于聚变装置不同位置的普通充气系统、超声分子束注入系统、弹丸注入系统，在磁约束聚变装置内进行氘氚等离子体放电，通过在聚变装置等离子体建立及维持阶段不同时刻、不同位置、不同加料方式的协同作用，满足聚变装置千秒量级稳定的密度控制、波耦合所需的边界等离子体参数调节、偏滤器热流的有效控制的需求。
一种满足千秒长脉冲等离子体放电协同加料系统方法

[发明专利]适用于聚变装置的利用电磁轨道加速弹丸的芯部加料系统及方法-CN202211070469.3在审
发明人：段莫疑;胡广海;徐国盛;陈冉;陈德鸿;邵林明;李永亮;伍兴权;颜宁 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-09-02 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于聚变装置的利用电磁轨道加速弹丸的芯部加料系统及方法，具体涉及一种新型利用电磁轨道加速等离子体原理推动弹丸高速运行并用于未来大型聚变装置芯部加料的方法和装置，包括：轨道枪、水冷线圈、轨道枪舱体、充气系统、光电倍增管装置、弹丸注入系统、脉冲电源、脉冲激光器、磁探针；利用弹丸注入系统配合充气，电离气体产生等离子体在轨道枪内推进弹丸注入磁约束聚变装置芯部，从而使磁约束聚变装置维持聚变反应条件。本发明与目前聚变堆装置弹丸注入系统相比，弹丸注入速度更高，加料效率更高，极大的提高了聚变堆稳态运行的可能性。
适用于聚变装置利用电磁轨道加速弹丸加料系统方法

[发明专利]一种高能正离子束轰击正离子堆的可控核聚变装置-CN202211125569.1在审
发明人：陈启星 -专利权人：陈启星
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：通过加速器产生一个高能氘离子束，飞过加速管，轰击一个氚离子堆靶，可以产生核聚变。问题是有两个难题：(1)氘离子束飞行过程中，因为正电荷相互排斥，离子束会散开；(2)维持氚离子堆靶的稳定。首先，本研究提出了加速管采用金属制造并接上高电压，压制氘离子束离子间的斥力，使得氘离子束在飞行全程都会聚拢成束状。其次，用绝缘杯123将负高压电极122的端部包络起来，其杯底将负高压电极122与氚离子堆133绝缘隔开以维持正离子稳定。
一种高能离子束轰击正离子可控聚变装置

[发明专利]一种自动杂质气体加速混合系统及气体加速混合控制方法-CN202011256444.3有效
发明人：肖国梁;冯北滨;陈程远;钟武律;段旭如 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2020-11-11 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明属于核聚变等离子体控制技术，具体公开一种自动杂质气体加速混合系统及气体加速混合控制方法，系统包括两种送气气路和混合送气气路，送气气路包括减压阀、隔离阀、储气瓶、放气阀和抽气阀、送气阀和送气微调阀，以及截止阀；混合送气气路包括隔离阀、混合段气瓶、放气阀和抽气阀、送气阀和送气微调阀、差压压力计和安全阀。打开每一路气源，设定氘气压强值，使气体进入储气瓶后送气至截止阀，先打开压强小的送气气路中的截止阀，使气体在混合段气瓶均匀混合后经过安全阀流出。混合气体经由超声分子束喷出，通过分子碰撞过程，使得杂质分子被加速到千米量级，能够抵达等离子体截面边界内较深的台基区域，达到控制边缘局域模的效果。
一种自动杂质气体加速混合系统控制方法

[发明专利]一种碳气凝胶包覆金属球的制备方法及应用-CN202210339173.0在审
发明人：王伟;陈国辉;戴亚堂;黄亚文 -专利权人：西南科技大学
申请日： 2022-04-01 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种碳气凝胶包覆金属球的制备方法及应用，包括：将金属盐溶液逐滴加入到海藻酸钠溶液中，并进行充分搅拌得到湿凝胶；将湿凝胶倒入球形模具中使其充满球形磨具的一半体积；静置一夜后在其中间放入金属球，继续加入湿凝胶充满模具；再静置一夜后取出得到湿凝胶包覆金属球；将湿凝胶包覆金属球放在无水丙酮液体中浸泡，将其中的水分置换为丙酮；将置换后的固体固体样品进行超临界干燥，得到气凝胶包覆金属球；将气凝胶包覆金属球放在管式炉中，在惰性气体保护下煅烧，得到碳气凝胶包覆金属球。本发明制备出含有中空纳米球结构的碳气凝胶，以海藻酸钠作为碳源，引入二价金属离子，置换“蛋盒”结构中的钠离子，安全环保且成本较低。
一种凝胶金属制备方法应用

[发明专利]一种用于核聚变装置中性束注入加热系统的摇臂导轨装置-CN202111261247.5在审
发明人：王超;郑磊;程勇;张俊;赵文龙;潘洪涛;杨松竹;张宇;陈思;程羊 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于核聚变装置中性束注入加热系统的摇臂导轨装置，包括机械臂支撑座，固定机架，径向驱动部件；所述机械臂支撑座包括横向支撑架，可旋转的安装在固定基座上，底部安装有旋转支架用来支撑横向支撑架，横向支撑架上部则安装齿条轨道，用于驱动作用；所述径向驱动部件包括齿轮电机，顶升机构，机械臂，凹槽机构，安装机架装置，安装机架装置连接在机械臂支撑座上面，在侧面安装齿轮电机与机械臂支撑座上的齿条轨道进行啮合，另一侧则安装机械臂并在机械臂顶端做顶升机构，所述固定机架安装在墙体的固定基座，侧面通过轮带将电机与旋转支架连接在一起，主要是用来带动旋转支架上的机械臂能够同步转向的作用。
一种用于聚变装置中性注入加热系统摇臂导轨

[实用新型]一种洛伦兹力驱动的高速等离子体注入装置-CN202021350058.6有效
发明人：陈晨;张森;兰涛;庄革;刘万东 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2020-07-10 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种洛伦兹力驱动的高速等离子体注入装置，由圆筒状的外电极、中间电极和内电极同轴嵌套而成，包括螺线管、快速充气阀、等离子体击穿区域、成形区、加速区、压缩区和漂移管。本实用新型采用两级电容放电，能将更多的电能转化为等离子体的动能或用来压缩等离子体得到更高的密度。本实用新型产生的环形等离子体同时具有环向磁场和极向磁场，称为紧凑环等离子体，属于球马克的一种。该环形等离子体在预压缩区中可以驰豫到密度更高(～1022m‑3)且结构更加紧凑的状态，从而能在很强的电磁力的加速作用下达到很大的速度(～100km/s)。
一种洛伦兹力驱动高速等离子体注入装置

[实用新型]一种超声分子束注入模型-CN202022520162.1有效
发明人：王相星;杨斌;幸晋渝 -专利权人：成都理工大学工程技术学院;核工业西南物理研究院
申请日： 2020-11-04 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本实用新型涉及机械模型领域，尤其涉及一种超声分子束注入模型，包括参照真实超声分子束注入装置设置的超声分子束注入模型，所述超声分子束注入模型的轴向插入有一根透明硬质材料制成的超声分子束注入管道，并在所述超声分子束注入管道中安装有LED灯，从而可通过LED灯模拟分子泵，超声分子束注入模型的喷嘴处安装有显示屏，从而使得可通过显示屏模拟显示出氘氚注入情况。
一种超声分子注入模型

[发明专利]一种基于紧凑环等离子体的单级高速加料系统-CN202110249767.8在审
发明人：孔德峰;董期龙;兰涛;叶扬;张寿彪;庄革;陈晨;张森;赵志豪;孟凡卫;杨坤 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;石河子大学
申请日： 2021-03-08 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于紧凑环等离子体的单级高速加料系统，采用紧凑环等离子体作为燃料粒子，采用单级电容完成紧凑环等离子体的前端形成与后端加速过程，形成具有圆柱状的单级高速加料系统；加料系统包括主机装置与单级电容，主机装置包括螺线管、金属圆柱内电极、金属圆柱外电极；采用单级电容来完成紧凑环等离子体的形成与加速过程，有利于节约建造成本；主机装置尾部的金属圆柱内电极与金属圆柱外电极比值为1/5，显著提高了紧凑环等离子体的速度与加速效率。本发明解决了现有的加料手段，如补充送气，超声分子束以及弹丸均难以实现的芯部加料问题并为核聚变装置中提高等离子体的约束，抑制MHD模，减轻等离子体破裂等提供了技术手段。
一种基于紧凑等离子体高速加料系统

[发明专利]基于负离子的中性束注入器-CN201710416714.4有效
发明人： Y.I.贝尔钦科;A.V.伯达科夫;V.I.戴维登科;G.I.迪莫夫;A.A.伊瓦诺夫;V.V.科贝茨;A.N.斯米尔诺夫;M.W.宾德鲍尔;D.L.塞维尔;T.E.理查森 -专利权人：阿尔法能源技术公司
申请日： 2013-09-04 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：一种基于负离子的中性束注入器包括负离子源、加速器和中和器，以产生具有大约0.50至1.0MeV的能量的大约5MW的中性束。通过离子源产生的离子在注入高能加速器发射之前由静电多孔栅极预加速器预加速，该预加速器用来从等离子提取离子束并且加速至需要的束能量的一部分。来自离子源的束行进穿过一对偏转磁体，该对偏转磁体允许束在进入高能加速器之前从轴线移开。在加速到满能量之后，束进入中和器，在此其被部分地转换成中性束。剩余的离子种类通过磁体分离，并被导入静电能量转换器中。中性束行进穿过闸门阀并进入等离子隔室。
基于负离子中性注入

[发明专利]热光伏电力产生器-CN201680037525.X有效
发明人： R·L·米尔斯 -专利权人：辉光能源公司
申请日： 2016-01-08 - 公布日： 2021-03-05 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明涉及一种熔融金属燃料‑等离子体‑电力源，其提供电力和热力中的至少一种，且包括：(i)用于催化原子氢形成分数氢的至少一个反应单元池，(ii)化学燃料混合物，其包括至少两种选自以下的组分：H2O催化剂源或H2O催化剂；原子氢源或原子氢；形成H2O催化剂源或H2O催化剂的以及原子氢源或原子氢的反应物；和使燃料具有高度导电性的熔融金属；(iii)包括电磁泵的燃料注射系统，(iv)至少一组限制电极，其提供低电压、高电流电能的重复性短脉冲，以引发分数氢反应的快速动力学和由于形成分数氢而形成辉光发射等离子体导致的能量增益。
热光伏电力产生器

[实用新型]一种制备混合冰冻弹丸的装置-CN202021462408.8有效
发明人：徐红兵;曹曾;刘德权;钟云珂;胡毅;朱根良 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本实用新型属于受控核聚变等离子体密度技术领域，具体涉及一种制备混合冰冻弹丸的装置及其制备方法，包括:枪管、冻结装置、快阀、排气管和加热丝；枪管的外壁中部固定环套有冻结装置，枪管的外壁上还环套有若干个加热丝，环套在枪管上的若干个加热丝以冻结装置为中心位置对称设置；冻结装置的外壁上也设置有加热丝；快阀通过排气管与枪管其中一端的端口相连接。本装置制备的混合冰冻弹丸可对聚变堆中等离子体破裂起到缓解作用，本制备方法采用原位冷凝原理，将混合冰冻弹丸注入实现更深沉的粒子沉积，实现等离子体密度更高，能量辐射更大的技术效果。
一种制备混合冰冻弹丸装置

[发明专利]一种磁约束聚变装置燃料补充设备-CN201910680625.X在审
发明人：冯北滨;陈程远;钟武律 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2019-07-26 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明属于受控核聚变技术领域，具体涉及一种磁约束聚变装置燃料补充设备，包括真空腔体A、真空腔体B、圆台形状气体分流器、喷气阀门、磁场屏蔽体、输气管路、聚变燃料气源和控制系统；本发明克服现有的磁约束聚变装置燃料补充送气技术的缺点，也就是送气加料过程中，由于气体的扩散特性导致的加料效率低，且燃料气体被器壁大量吸附，影响器壁再循环的问题。通过本发明设备剥离补充燃料气体过程中定向速度低、还没有到达聚变装置等离子体前碰到器壁的那部分燃料气体粒子，并及时排出，提高现有的磁约束聚变装置加料效率，有效降低加料过程对磁约束聚变装置器壁再循环的影响。
一种约束聚变装置燃料补充设备

[发明专利]一种具有三棱柱反射阵列的气体靶中性化器-CN201910573734.1在审
发明人：杨宪福;魏会领;曹建勇 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2019-06-28 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： G21B1/15 文献下载
摘要：本发明属于磁约束聚变技术，具体为一种具有三棱柱反射阵列的气体靶中性化器。包括截面为矩形的中性化管道、设于中性化管道内的三棱柱反射阵列、纯铁屏蔽罩，三棱柱反射框围绕一圈的冷却水管；中性化管道底部设有送气结构，向中性化管道内输送中性化气体。设计三棱柱反射框，其能够反射气体分子，根据分子流特性，气体只和器壁发生碰撞，且碰撞后的发射角和入射无关，发射角满足余弦定理，因此反射框使得分子碰撞后尽可能多的停留在中性化器中，达到增加气体密度的效果。
一种具有棱柱反射阵列气体中性

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