[发明专利]用于形成并维持高性能FRC的系统和方法

摘要

本发明提供了便于形成和维持新颖高性能场反向配置（FRC）的系统和方法。用于高性能FRC（HPF）的FTC系统包括由两个直径对置的反向场θ箍缩形成部段和超过这些形成部段的两个偏滤器包围的中央约束容器以控制中性粒子密度和杂质污染。一种磁系统包括沿着FRC系统部件在轴向定位的一系列准直流线圈，在约束腔室与相邻形成部段之间的准直流镜线圈以及在形成部段与偏滤器之间的镜插塞。形成部段包括模块式脉冲功率形成系统，其允许FRC在现场形成并且然后加速并喷射（=静态形成）或者同时形成并加速（=动态形成）。FRC系统还包括中性原子束喷射器、球团喷射器、吸杂系统、轴向等离子体枪和通量表面偏压电极。

主权项

1.一种利用场反向配置（FRC）来生成和维持磁场的方法，包括：使用联接到约束腔室的磁系统产生磁场，第一和第二直径对置的FRC形成部段联接到所述约束腔室，以及第一和第二偏滤器联接到所述第一和第二形成部段，所述磁系统包括第一和第二镜插塞以及联接到所述约束腔室的两个或更多个鞍形线圈，所述第一和第二镜插塞定位在所述第一和第二形成部段和所述第一和第二偏滤器之间，使用来自吸杂系统的吸杂材料层来对所述约束腔室和所述第一和第二偏滤器进行吸杂，所述吸杂系统联接到所述约束腔室和所述第一和第二偏滤器，在所述第一和第二形成部段的每个中产生FRC，并且将每个FRC平移向所述约束腔室的中平面，在该处FRCs合并成合并FRC，所述第一和第二形成部段包括模块式形成系统，从多个中性原子束喷射器喷射中性原子束进入所述合并FRC中，所述中性原子束喷射器联接到所述约束腔室并且定向成正交于所述约束腔室的轴线，从第一和第二轴向等离子体枪喷射等离子体进入所述合并FRC中，所述第一和第二轴向等离子体枪可操作地联接到所述第一和第二偏滤器、所述第一和第二形成部段以及所述约束腔室，通过一个或多个偏压电极电偏压所述合并FRC的开放通量表面，所述一个或多个偏压电极定位在所述约束腔室、所述第一和第二形成部段和所述第一和第二偏滤器的其中一个或多个中，以及从联接到所述约束腔室的离子球团喷射器将离子球团喷射进入所述合并FRC。