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撞击聚变 1963年,首次提出Impact Fusion (PRL,作者E.R. Harrison)Alternative Approach to the Problem of Producing Controlled Thermonuclear Power http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1103%2FPhysRevLett.11.535&urlrefer=9d99c0be5cff1de7fe53b7ea411d8fc7 后续勘误:http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1103%2FPhysRevLett.12.119&urlrefer=754af1feb326257b9401f7da1a22f3a3) 1967年,提出用粒子束推动macron(AR也引用了该论文,称此类方法为beam pushrod)。另外此论文对带电粒子推动只考虑了磁约束的情况,多年以后有工作(http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1109%2FTPS.2009.2017748&urlrefer=4f00bdd2f2b9e14e2df5f27e303b65dc)认为磁约束是不必要的 注:该论文使用高斯单位制 (作者E.R. Harrison)The problem of producing energetic macrons (macroscopic particles) http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1088%2F0032-1028%2F9%2F2%2F308&urlrefer=3b588e0098e587fb2bda0b0ca12bb95c 1979年,LANL主办了Impact Fusion Workshop:http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsgp.fas.org%2Fothergov%2Fdoe%2Flanl%2Flib-www%2Fla-pubs%2F00203259.pdf&urlrefer=61939dd391ce57162a15f2ecaa8bc930(AR的引用源) 1981年,提出通过场致发射令针状投射物带电,只需~1MV/m即可顶到~1GPa屈服强度限制的加速度。奇怪的是,它考虑了加速度造成的潮汐力,却没有考虑表面电荷造成的张力。但这一方法依然极具启发性:荷质比由外电场给定,这对RF加速器或级联加速器(需要同步)极为有利。 注:导体在强外场下电荷分布不均匀,因此需要考虑潮汐力。对于绝缘体,可能只有电场不均匀(如pushrod)时需要考虑,不过在强外场下绝缘体是否能保持电荷均匀仍有待商榷。 (Nature,作者E.R. Harrison)Impact fusion and the field emission projectile http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1038%2F291472a0&urlrefer=2782102d8f80cfdfab4dfaccd770a6e9 第一个引用写为PhysRevLett.11.1,但实际应为PhysRevLett.11.535,即作者1963年提出Impact Fusion的PRL 较近的研究: http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1016%2Fj.nima.2005.01.195&urlrefer=6891cfcb1819f2dbd9c2abff6919963e http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1016%2Fj.nima.2009.03.092&urlrefer=7165f90017c68f05de9ccdb5d1eb7123 http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fsci-hub.se%2F10.1109%2FTPS.2009.2017748&urlrefer=4f00bdd2f2b9e14e2df5f27e303b65dc 但它们都没有考虑空心的投射物。 不关注Impact Fusion而纯粹研究macron加速的论文(http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Farxiv.org%2Fabs%2F1806.07501&urlrefer=0f94b3d5a9bb07ffcad698f5f98f0255)考虑了空心的投射物。 顺带一提,AR中对于实心球Strength-limited C/kg的计算是错误的,它使用了薄球壳近似下的公式,然后带入厚度半径比=1。 另外,AR关于pushrod的计算太过乐观,强流条件下不可能用磁场约束,只能是近距离发射的脉冲,但连续地在近距离发射脉冲是非常困难的,不仅是时间精度要求,而且堆积的电荷的空间电荷效应也会阻碍新的脉冲。(AR使用电极理论极限电流密度计算,然后搞出了1ns脉冲1GHz重频,但作者可能没明白为什么脉冲越长电流密度越小……) 超强电场是否会直接摧毁macron也是未知的。
【旧闻】千分之一实战功率的电子加速器预计于2025年完工 http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Faccelconf.web.cern.ch%2Ffel2017%2Fpapers%2Fmop055.pdf&urlrefer=d51234571cb7b57e3671c3d9985d3e2f http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fbsrd.spst.shanghaitech.edu.cn%2F2019%2F0830%2Fc5283a44483%2Fpage.htm&urlrefer=b8e2fcfce008fe0d53a46c546b643630 它是自由电子激光器Shanghai HIgh repetitioN rate XFEL and Extreme light facility (SHINE)配套的直线电子加速器,由于需要在没有能量回收机制的情况下达成高重频,平均功率极高: RF射频功率标称值2.28MW,电子束平均功率标称值为0.8MW,最高目标平均功率为2.4MW,电子能量预计约8GeV 之前的计算(https://tieba.baidu.com/p/6803765112)表明只需要10GeV就可以达到1GW功率1光秒击中半径0.5米(当然出射半径需要达到0.2米,但考虑功率需要提高1000倍,束流半径达到0.2米应该是可以接受的),这个功率密度显然是很有杀伤性的。 另一方面,目前世界上最好的LPP-EUV光源只有250W(http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fwww.euvlitho.com%2F2020%2FS44.pdf&urlrefer=f1b278e04bfdbe83086db10dc59de03d;ASML使用的;效率极低,二氧化碳激光到EUV的转化效率都只有1%不到),最好FEL-EUV光源效率只有0.2%(http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fwww.euvlitho.com%2F2017%2FP18.pdf&urlrefer=df16db9be3b33d198f594f10f7706861;考虑90%回收的ERL后提升到2%),不过ring-FEL(原理:与其使用ERL,不如直接摆烂不管出光质量,直接使用储存环提供电子)似乎效率极高(http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fwww.osti.gov%2Fpages%2Fservlets%2Fpurl%2F1646887&urlrefer=d22f83523065d536ba09868dc0901d33),看起来电子炮的进度已经遥遥领先。
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