实时核聚变测量助力独特螺旋加速器设计

为了产生与太阳和恒星相同的清洁能源,科学家和研究人员一直试图在地球上建立可工作的核聚变装置。

来自研发公司Sorlox公司的最近的设计使用独特的螺旋形加速器来将燃料压缩成等离子体状态,然后点燃并产生巨大的能量脉冲。

为了构建最佳装置,公司需要实时测量加速器等离子体的电磁“笼”的电流和电压的数据。

但这会造成造成极热和高充电的等离子体快速反应,难以测量。在开发设备时,公司使用了HBM Genesis high-speed 数据采集系统

核聚变是一个不同于核电厂利用的原子反应的类型的裂变。基本上,裂变通过压裂原子产生能量,而核聚变通过微小的原子偶联作用​​产生能量。在太阳的核心,热核温度达到一千五百万摄氏度,高到足以导致质子一起相撞。每次相撞,都会丢失一小部分质量。

爱因斯坦的着名方程 E=MC2 ,质量以能量的形式释放。释放的能量是爆炸性的,并且能量巨大 - 是原子结合在一起所需能量的数千倍。

过程测量

在设备开发过程中,科学家们意识到他们需要一个数据采集系统,每秒可以进行 1亿次采样。 Genesis DAQ 采用了可以处理高采样率的快速卡。第一代产品采用了四通道DAQ,而下一代机器需要12通道。

项目经理 Brent Freeze,Sorlox 使用DAQ 对电磁场测量并控制等离子体。特殊磁性传感器可以远距离内读取电流 - 这是非常重要的,因为涉及压力和温度。

传感器是缠绕在电导体周围的感应装置。其输出是一个相当于离子体经过时产生的感应电流的小电压,表示当等离子体经过时感应的电流的小电压。科学家们还使用DAQ来测量等离子体的密度及其被喷射到压缩机中的速度。高速摄像机系统可以观察等离子体的传播 - 如何形成和被压缩。

应用

连续采集数据是非常重要的,因为当每个脉冲运行时,它必须被控制,这需要一个反馈机制。在所有测量数据可用的情况下,可以确定来自不同传感器的激励和响应,并将所有数据关联在一起。

“这一切都由数据采集系统记录,” Freeze 解释道: “数据采集系统不仅从传感器获取数据,而且还将高速摄像机的的内容复制到链接文件中,执行双重任务。不仅获得运行数据并在硬盘上备份了视频数据。高速数据采集系统能让我们了解到当等离子体达到这些极端温度和磁场时会发生什么."

Sorlox 设备的最大应用是发电,新技术可节省90%的燃料成本。

并且该技术是环保的,因为它不会排放温室气体。其他应用包括医学同位素和氦-3生产等。

The Customer

SORLOX Corporation

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