第1035章 多項優化!
李陽遞上來的方案,的確是中性束驅動的設計方案。
不過……
這份方案並沒有特別之處,只能說是在原先設計的基礎之上,進行了簡單的優化。
再對某些錯誤的地方,進行了修改。
除此之外,別無新穎的地方。
這是李陽花了一個多月搞出來的方案?
曹啟東是不太會相信。
以他對李陽的了解,這方案恐怕還暗藏玄機!
曹啟東詢問。
「李工,NBI電流驅動乃是主流的電流驅動技術。」
「我觀你這份方案,似乎和我們所的那份方案大差不差,想必你肯定還藏有其他的東西,沒有寫在這上面吧?」
曾博還沒有來得及看方案,但聽到曹啟東這麼說,也好奇的看向李陽。
聞言,李陽笑了笑,調侃道。
「什麼都瞞不住曹所長您。」
曹啟東哈哈大笑。
「不是瞞不住我,而是我太了解你了。」
「李工一出手,怎麼可能會是這麼一份簡單的設計方案?」
「那要是哪天我真搞出一份簡單的方案怎麼辦?」
李陽惡趣味般追問。
曹啟東愣神片刻,正兒八經的回答。
「那肯定是這個難題太簡單了!」
李陽:「……」
玩笑歸玩笑,李陽如實回答道。
「因為時間實在是太趕了,我本來是打算一五一十,把所有的設計細節、步驟、注意事項等等,全部寫在設計方案上。」
「但寫到一半發現,這樣太浪費時間了,會嚴重拖慢我的實驗節奏。」
「所以轉念一想,還不如先『寫在』
腦子裡,等後面時間寬裕了,再整理出來寫進方案里。
」
設計方案是整理成冊的東西,後期是要歸入到檔案之中的。
在寫方案之時,不僅需要每個設計細節,還需要注意行文和用詞。
好巧不巧,李陽最不擅長這個!
要他來說、來寫設計之中的各種技術細節,他拿起筆就能唰唰唰寫完。
可要是讓行文還要好看,措辭要準確,那就是在為難他了。
曹啟東一愣,不免笑出聲。
「敢情是因為這個原因,你才沒有把各種技術細節和步驟寫上去啊。」
把方案先記在腦子裡,隨後再來寫?
這事恐怕也只有李陽做的出來,也只有他能做到。
如此龐大的一個工程,涉及到各種技術細節,想要全部記在腦海中,可不是一般人能做到的。
回過神。
曹啟東繼續詢問。
「李工,雖然中性束驅動的驅動效率可以達到0.3-0.5A/W,遠遠超過歐姆驅動的0.1A/W。」
「可是,對目前可控核聚變的研究而言,這個數值,還是太低了一點兒。」
「在你的設計當中,有望解決這個問題嗎?」
李陽點頭。
「自然!」
「我通過大量的實驗和驗證,根據電阻性撕裂膜的特性,研究出了一種新的技術,叫雙能段中性束協同驅動!」
「雙能段中性束協同驅動技術?」
曹啟東面露疑惑,有些沒搞明白。
「李工展開說說?」
李陽:「我通過80keV與120keV兩束流的精準耦合,構建了覆蓋全等離子體剖面的動量傳遞網絡。」
「將驅動效率從0.5A/W躍升至0.7A/W。」
曹啟東眉頭一挑。
「提升這麼大?!」
別看只是提升了0.2A/W,想要達到這個成績可不容易。
更何況,放眼全球,驅動效率能穩定在0.5A/W的研究機構,幾乎沒有。
大部分都是偶爾碰巧可以達到,但下一次這個數值就又會減弱。
李陽帶著曹啟東來到電腦前,調取出部分數據。
「曹教授你看,80keV低能束在等離子體邊緣的電荷交換截面達1.2×10⁻¹⁹m²,可高效電離並傳遞動量,彌補傳統高能束在邊緣的能量損失。」
「120keV高能束則穿透至芯部,其軌道半徑與等離子體大半徑匹配,避免快離子被磁場鏡反射回邊緣。」
「經過計算發現,兩束流的能量比經蒙特卡洛模擬優化,恰好覆蓋等離子體從邊緣到芯部的密度梯度區間。」
「那李工是如何精準控制相位耦合的呢?」
曹啟東很快就進入了李陽的思路當中,犀利的詢問。
李陽回答。
「兩束流注入方向呈現60°夾角,通過束線光學系統精準控制相位差鎖定在π/4。」
「此時,低能束產生的慢電子流與高能束激發的快電子流在徑向形成『螺旋狀棟樑通道』
,使電子定向運動的協同因子,即兩束流聯合驅動電流與單獨驅動電流之和的比值達到了1.4。
」
「多少,1.4?!」
曹啟東一臉駭然。
以往他們做實驗的時候,電子定向運動的協同因子能達到1,都算非常優秀了。
李陽竟然能做到1.4。
不愧是他!
李陽點點頭。
「這種耦合效應源於快離子在磁場中的旋進共振,低能離子的迴旋頻率與高能離子的bounce頻率,形成4:1超諧波共振,大幅提升動量傳遞效率。」
「曹教授,你看這裡。」
李陽點了一下滑鼠,調取出實驗模擬圖。
「雙能段驅動的電流,完全滿足J(r)=Jlow(r)+Jhigh(r)+αJlow(r)Jhigh(r)。」
曹啟東仔細研究著曲線圖,分析上面的每一個數據。
「耦合項α在芯部達到了0.8,換算下來,協同作用至少貢獻了百分之三十的額外電流?」
他簡單換算了一下,得到的這個數值,把自己都給嚇到了。
李陽微微一笑。
「正是這個數值!」
「嘶……」
曹啟東無比驚訝。
百分之三十的額外電流,在一定程度上,會直接改變實驗的結果。
李陽接著道。
「除了這些,我還在技術上,進行了簡單的創新設計。」
「還有?」
曹啟東不淡定了。
李陽把試驗時的其他數據調取出來。
「我改用了雙室級聯離子源,前室產生80keV氘離子,後室通過射頻激勵增強,產生120keV高能離子。」
曹啟東興趣大增。
「怎麼做到的?」
「等離子體密度梯度控制和柵極調製技術!」
李陽直接回答。
曹啟東皺眉,又一次陷入到知識盲區。
李陽:「等離子體密度梯度控制:前室密度維持在2×10¹⁸m⁻³,後室提升至5×10¹⁸m⁻³。前者是是低能束需要的低碰撞率,後者則是要保證高能束電離效率。」
「柵極調製技術:採用多隙加速柵,將束流發散角度控制在1.5°,減少邊緣損失。」
「除此之外,就是關於中性化腔的協同優化了。」
曹啟東越聽越震驚,逐漸入迷……
不過……
這份方案並沒有特別之處,只能說是在原先設計的基礎之上,進行了簡單的優化。
再對某些錯誤的地方,進行了修改。
除此之外,別無新穎的地方。
這是李陽花了一個多月搞出來的方案?
曹啟東是不太會相信。
以他對李陽的了解,這方案恐怕還暗藏玄機!
曹啟東詢問。
「李工,NBI電流驅動乃是主流的電流驅動技術。」
「我觀你這份方案,似乎和我們所的那份方案大差不差,想必你肯定還藏有其他的東西,沒有寫在這上面吧?」
曾博還沒有來得及看方案,但聽到曹啟東這麼說,也好奇的看向李陽。
聞言,李陽笑了笑,調侃道。
「什麼都瞞不住曹所長您。」
曹啟東哈哈大笑。
「不是瞞不住我,而是我太了解你了。」
「李工一出手,怎麼可能會是這麼一份簡單的設計方案?」
「那要是哪天我真搞出一份簡單的方案怎麼辦?」
李陽惡趣味般追問。
曹啟東愣神片刻,正兒八經的回答。
「那肯定是這個難題太簡單了!」
李陽:「……」
玩笑歸玩笑,李陽如實回答道。
「因為時間實在是太趕了,我本來是打算一五一十,把所有的設計細節、步驟、注意事項等等,全部寫在設計方案上。」
「但寫到一半發現,這樣太浪費時間了,會嚴重拖慢我的實驗節奏。」
「所以轉念一想,還不如先『寫在』
腦子裡,等後面時間寬裕了,再整理出來寫進方案里。
」
設計方案是整理成冊的東西,後期是要歸入到檔案之中的。
在寫方案之時,不僅需要每個設計細節,還需要注意行文和用詞。
好巧不巧,李陽最不擅長這個!
要他來說、來寫設計之中的各種技術細節,他拿起筆就能唰唰唰寫完。
可要是讓行文還要好看,措辭要準確,那就是在為難他了。
曹啟東一愣,不免笑出聲。
「敢情是因為這個原因,你才沒有把各種技術細節和步驟寫上去啊。」
把方案先記在腦子裡,隨後再來寫?
這事恐怕也只有李陽做的出來,也只有他能做到。
如此龐大的一個工程,涉及到各種技術細節,想要全部記在腦海中,可不是一般人能做到的。
回過神。
曹啟東繼續詢問。
「李工,雖然中性束驅動的驅動效率可以達到0.3-0.5A/W,遠遠超過歐姆驅動的0.1A/W。」
「可是,對目前可控核聚變的研究而言,這個數值,還是太低了一點兒。」
「在你的設計當中,有望解決這個問題嗎?」
李陽點頭。
「自然!」
「我通過大量的實驗和驗證,根據電阻性撕裂膜的特性,研究出了一種新的技術,叫雙能段中性束協同驅動!」
「雙能段中性束協同驅動技術?」
曹啟東面露疑惑,有些沒搞明白。
「李工展開說說?」
李陽:「我通過80keV與120keV兩束流的精準耦合,構建了覆蓋全等離子體剖面的動量傳遞網絡。」
「將驅動效率從0.5A/W躍升至0.7A/W。」
曹啟東眉頭一挑。
「提升這麼大?!」
別看只是提升了0.2A/W,想要達到這個成績可不容易。
更何況,放眼全球,驅動效率能穩定在0.5A/W的研究機構,幾乎沒有。
大部分都是偶爾碰巧可以達到,但下一次這個數值就又會減弱。
李陽帶著曹啟東來到電腦前,調取出部分數據。
「曹教授你看,80keV低能束在等離子體邊緣的電荷交換截面達1.2×10⁻¹⁹m²,可高效電離並傳遞動量,彌補傳統高能束在邊緣的能量損失。」
「120keV高能束則穿透至芯部,其軌道半徑與等離子體大半徑匹配,避免快離子被磁場鏡反射回邊緣。」
「經過計算發現,兩束流的能量比經蒙特卡洛模擬優化,恰好覆蓋等離子體從邊緣到芯部的密度梯度區間。」
「那李工是如何精準控制相位耦合的呢?」
曹啟東很快就進入了李陽的思路當中,犀利的詢問。
李陽回答。
「兩束流注入方向呈現60°夾角,通過束線光學系統精準控制相位差鎖定在π/4。」
「此時,低能束產生的慢電子流與高能束激發的快電子流在徑向形成『螺旋狀棟樑通道』
,使電子定向運動的協同因子,即兩束流聯合驅動電流與單獨驅動電流之和的比值達到了1.4。
」
「多少,1.4?!」
曹啟東一臉駭然。
以往他們做實驗的時候,電子定向運動的協同因子能達到1,都算非常優秀了。
李陽竟然能做到1.4。
不愧是他!
李陽點點頭。
「這種耦合效應源於快離子在磁場中的旋進共振,低能離子的迴旋頻率與高能離子的bounce頻率,形成4:1超諧波共振,大幅提升動量傳遞效率。」
「曹教授,你看這裡。」
李陽點了一下滑鼠,調取出實驗模擬圖。
「雙能段驅動的電流,完全滿足J(r)=Jlow(r)+Jhigh(r)+αJlow(r)Jhigh(r)。」
曹啟東仔細研究著曲線圖,分析上面的每一個數據。
「耦合項α在芯部達到了0.8,換算下來,協同作用至少貢獻了百分之三十的額外電流?」
他簡單換算了一下,得到的這個數值,把自己都給嚇到了。
李陽微微一笑。
「正是這個數值!」
「嘶……」
曹啟東無比驚訝。
百分之三十的額外電流,在一定程度上,會直接改變實驗的結果。
李陽接著道。
「除了這些,我還在技術上,進行了簡單的創新設計。」
「還有?」
曹啟東不淡定了。
李陽把試驗時的其他數據調取出來。
「我改用了雙室級聯離子源,前室產生80keV氘離子,後室通過射頻激勵增強,產生120keV高能離子。」
曹啟東興趣大增。
「怎麼做到的?」
「等離子體密度梯度控制和柵極調製技術!」
李陽直接回答。
曹啟東皺眉,又一次陷入到知識盲區。
李陽:「等離子體密度梯度控制:前室密度維持在2×10¹⁸m⁻³,後室提升至5×10¹⁸m⁻³。前者是是低能束需要的低碰撞率,後者則是要保證高能束電離效率。」
「柵極調製技術:採用多隙加速柵,將束流發散角度控制在1.5°,減少邊緣損失。」
「除此之外,就是關於中性化腔的協同優化了。」
曹啟東越聽越震驚,逐漸入迷……