“你不会以为刚才是白给你摸的吧?”
第763章 偏滤器的改造方案
在客厅占完宋瑶的便宜,许青舟屁颠屁颠地跑上楼。
窗外,雨并没有停的趋势,甚至还越下越大。
“干活。”
许青舟从一侧抽出几张崭新的手稿,很快就进入状态,在手稿上写下四个字——液体金属。
“传统的偏滤器始终有弊端,那就用其它材料来代替偏滤器里的传统固体钨靶板。”
这就是他听着雨声突然想到的东西。
“液态金属在靶板表面形成流动薄膜,通过持续流动带走高热负荷,避免局部烧蚀。而且还能自动填补损伤区域,实现自修复功能。”
“就是工程难度比较大。”
“我以前只在极端环境材料科学的一篇论文里看到过类似的技术,当时是用作抗辐照复合涂层。”
这个时候,宋瑶也趿拉着拖鞋上来,面无表情地走到许青舟身后。
“我怀疑你想谋杀亲夫。”
“怒搓狗头!”
许青舟:“...”
把许青舟的头发弄得炸毛了,才满意地回到自己的座位,翻出旁边看到一半的法条,慢慢读起来。
...
四天时间一晃而过。
“呼~”
“终于搞定了。”
办公室,许青舟望着实验室的方案,满意点头。
传统偏滤器在点火百次之后就需要进行更换,但液态金属方案,只要保养到位,理论上可以永久服役。
“当然,效果怎么样,还是需要先进行局部模拟实验。”
按照方案里边的技术路线进行完整的偏滤器升级,至少需要6人团队。
在把团队拉起来前,许青舟打算先验证技术可行性,等测试达标,再接入乾坤一号装置的偏滤器测试平台,开展中子辐照环境下的验证。
“问题来了,现在研究所的人手上都有活,分不出人手来做模拟。”
“也就说...好像就我自己是最闲的。”
许青舟考虑完决定自己动手,任南等人各自负责了一个版块,现在的推进工作还算顺利,没有太多需要他插手的。
不过,他还是打算找个帮手。
虽然没有固定的项目,但还是需要在各个项目之间做支援,帮着处理些问题,总不能一直守着实验吧。
想了想,他还是把曾经合作过的任小玲学姐找过来,大一时候的老搭档,一起做完了量子光频梳实验。
“许教授,你找我?”
门口很快出现短发女生。
6年过去,任小玲此时也已经是博士生,身上少了曾经的青涩,多了些干练。
“学姐,我这边打算做一个小模拟,需要一个人帮忙,你有没有空?”
许青舟直接说道。
“有啊。”任小玲想都没想就点头。
这些年她跟过不少项目,但对比起来,她还是喜欢跟在许青舟身旁接受知识熏陶的感觉,实实在在地能学到很多东西。
“好,这是相关的材料,我们明天就开始,你先拿去看看,手头的事可以先交给其他人。”
说着,许青舟把一叠文件递过去。
任小玲目前仍然是以实习生的身份在研究所帮忙,手头负责的工作不会太多。
“噢噢,好,那我先去看资料了。”
任小玲干劲儿十足,拿着资料离开。
“啧啧,时间过得真快啊。”
“已经不是需要自己手把手教使用设备的那个学姐了。”
对于任小玲的能力,他倒是一点都不怀疑。
据他所知,自己这位学姐这些年可做过非常多不错的项目。
许青舟感慨着,又把王思冬叫进来,让她帮自己预约材料分析测试实验室和电气高压实验室。
最后,没浪费时间,完善局部模拟测试的方案。
“重点就是测试刮削层对液态金属流动的导流效果,以及液态金属在热负荷下的覆盖稳定性。”
“液态金属的话,采用铋锂共晶合金(Bi-Li)及液态金属锡(Sn)。”
...
第二天,许青舟和任小玲就投入实验,他亲自负责了第一次前驱体的制备和整个实验过程,算是给任小玲打个样,随后的实验就交给任小玲。
8月24日。
任南院士来到许青舟的办公室,在许青舟对面坐下后问:“听说你在测试液态金属?”
“对,想看看这玩意用在偏滤器里边有没有用。”
“我看普林斯顿似乎有这样的研究,但都停留在概念上,现在貌似还没有这方面的实际案例。”
“对,难度挺大的,所以我打算先进行模拟,看有没有可行性。”
一边说着,许青舟一边准备倒茶。
“茶就不喝了,这是我们做出来的磁流体动力学分流技术方案,你看看。”
任南教授把u盘递上来。
“联合小组又进行了两轮实验,和你预估的一样,磁约束中子聚焦系统的耗能已经达到了总装置的16%。”
任南继续说道:“并且,聚焦后的中子束在增殖层局部区域能量通量提升80%,很容易造成包层材料局部熔损。”
“我和郑教授商量了一下,想先放掉磁约束中子聚焦系统的方案。”
“我没意见。”
许青舟说。
磁约束中子聚焦系统工程难度大,需要在真空室外部增设超导磁透镜阵列,其磁场分布必须与负三角位形的外扩磁场精确匹配。
“好,你先看看方案,有问题我们再改。”
任南感慨着,这可能就是拥有一位顶级数学家支持实验的好处,顶级预判,省去了相当多的麻烦。
他也没浪费时间在这里,起身先离开。
许青舟则是慢慢地翻阅方案。
1个小时悄然过去。
他在方案上签上字,让王思冬给任南送过去。
姜还是老的辣,任院士不愧是夏国可控核聚变第一代的工作者。
他亲自负责的方案写得很细,囊括了许青舟提到的中子通量分布优化设计,增强热管理等等,甚至还添加了许多亮点,比如在真空室内增设反向涡流线圈,主动引导粒子流远离薄弱区域,还有一些散热技术。
“磁流体动力学(MHD)分流技术除了能影响到氚增殖比(TBR),似乎还能和我们正在做的液态金属协同,进一步提升偏滤器的性能。”
许青舟眯着眼,觉得大有可为。
“前提是,液态金属方案有搞头。”
...
第764章 需要一份拿得出手的示范堆设计方案
就在许青舟这边扎进液态金属的偏滤器改进方案时,在8月27日,德国马普等离子体物理研究所放出了劲爆消息。
W7-X仿星器劳森判断阈值维持时间成功达到360秒。
这意味着,W7-X仿星器超过了米国的NIF,一举成为了目前最有可能实现商业化的可控核聚变设备。
对于聚变领域来讲,实现商业化需要满足两个独立的指标——Q值与劳森判据。
许青舟他们目前的路线是先实现劳森判据,证明聚变反应可自我维持,再进行Q值的突破,完成净增益。
W7-X仿星器则是相反,去年10月份,它的Q值到了15,运行时间为30分钟。
为什么Q值已经到15了,远超托卡马克建立示范堆的标准,还没法进行建堆?
这是由于W7-X的等离子体密度未达标。
劳森判据要求密度≥1020粒子/m3,但仿星器因磁场结构限制,通常将密度控制在更低水平,以维持等离子体稳定性。
通俗点说,就像火箭引擎达到点火温度,燃烧室够大,能够持续喷射产生推力30分钟,但燃料喷射浓度不足,推力始终无法突破阈值,这就导致对于火箭的起飞没真正的作用。
现在,达到劳森判据,并且还维持6分钟。
就是说,这引擎除了能持续产生推力30分钟,现在能推着火箭在高空飞6分钟。
虽然6分钟之后仍然会坠机,但无法起飞到起飞,这已经是质的飞跃。
接下来,只要不断延长劳森判据和Q值的维持,建立示范堆也只是时间问题,进度上算是直接拉开米国一个身位。
“意料之中。”
对于克林格等人取得的成就,许青舟没多少意外。
在时间上,德国拿到超导薄膜,升级超导磁体的时间比米国快了差不多1年,对于现在来讲,就是半年都可以拉开一定的差距。
“仿星器的商业化似乎比托卡马克要快上不少。”
“怪不得克林格在邮件里边说别太吃惊。”
许青舟靠在椅子上,眯眼望着窗外,轻轻笑起来,“不管从哪方面看,这确实是史无前例的进步,但...乾坤一号也不差。”
“一切顺利的话,10月中旬就能开启下一次实验。”
他对自己设计出来的装置相当具有信心。
抛开杂念,许青舟把视线放在了目前传统托卡马克的设计资料上。
任南院士那边磁流体动力学(MHD)分流技术验证很顺利,如今TBR≥1.03,距离氚自持难题的解决只有0.6的差距。
偏滤器的改造有眉目了,他打算把重点放在球形托卡马克的“环向场强度不足”和“中性束注入效率低”这两个问题上。
完成净能量增益实验的同时,必须得有一份能拿得出手的示范堆设计方案。