Mikä on Farnsworth Fusor?

Farnsworth-Hirsch-fuusori on laite ydinfuusioreaktioiden tuottamiseksi. Farnsworth-Hirschin kiinnityslaitteet käyttävät vahvoja sähkökenttiä fuusio plasman pitämiseen, toisin kuin yleisempi tokamak-muotoilu, joka käyttää magneettikenttiä. Farnsworthin kiinnitysyksiköt ovat yleensä melko yksinkertaisia ​​rakentaa, ja monet harrastajat ovat rakentaneet omat, usein varaosista. Vaikka Farnsworthin lämmityslaite ei pysty tuottamaan nettoenergiaa fuusioinnista, useat asiaan liittyvät mallit osoittavat potentiaalia, ja parhaillaan on käynnissä tutkimus sen selvittämiseksi, onko jokin niistä elinkelpoinen energianlähteenä.

Farnsworth -sulakkeen perusperiaate, inertiaalinen sähköstaattinen sulkeutuminen (IEC), havaittiin ensimmäisen kerran television tyhjiöputkissa. Jos käytät sähkökenttää plasmaan, sähkökenttä vetää puoleensa positiivisesti varautuneita ioneja ja kaikki ionit kerääntyvät alueelle, jolla on pienin sähköpotentiaali. Järjestämällä johdot “ruudukon” muotoon ja sitten syöttämällä jännitettä, Farnsworth -kiinnitin houkuttelee ionit keskellä olevaan onteloon. Jos jännite on riittävän korkea, sähköinen vetovoima saa ionit zoomaamaan keskusaukon läpi suurella nopeudella; ionit törmäävät sitten muiden ontelon läpi liikkuvien ionien kanssa aiheuttaen ydinfuusion.

Koska lukitusmekanismi on niin yksinkertainen, vaatii vain johtoja ja suurjännitelähdettä, Farnsworth-sulakkeet ovat melko yksinkertaisia ​​rakentaa. Piirustuksia ja ohjeita kiinnitysyksikön rakentamiseksi on saatavana Internetistä, ja ne eivät usein vaadi muuta kuin perustietoa käytetyistä tekniikoista ja muutaman tuhannen dollarin arvoisia varaosia. Huomaa, että näitä kotitekoisia kiinnitysyksiköitä ei voida käyttää virtalähteinä, koska fuusioreaktioita on vähän, vaikka niitä voidaan käyttää neutronisäteilyn lähteinä.

Fuusorin tuottamaa tehoa rajoittaa ionien tiheys; kun lisää ioneja ruiskutetaan fusoriin, ionit alkavat karkottaa toisiaan asettamalla ylärajan törmäysten määrälle. Ionit törmäävät myös verkkoon, kuluttavat energiaansa ja tuottavat ei -toivottua lämpöä. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi on ehdotettu monia kiertotapoja, ja on olemassa useita aktiivisia tutkimustoimia elinkelpoisen fuusiovirtalähteen kehittämiseksi. Joitakin ehdotettuja vaihtoehtoisia malleja ovat Polywell -järjestelmä, joka käyttää magneettikäämien verkkoa ja sähkökenttää, ja modifioitu Penning -loukku, joka käyttää jatkuvaa sähköistä ja magneettikenttää varautuneiden hiukkasten rajoittamiseksi. Vaikka kukaan ei ole vielä tuottanut käyttökelpoista voimaa, tutkijat toivovat, että elinkelpoinen laite voidaan rakentaa.