【碳酰实验室】静电约束核聚变

是索菲酱呐w:
我是本期视频作者碳酰索菲[脱单doge] 这一期视频围绕惯性静电约束核聚变(IECF)展开，分为P1(演示)与P2(教程)两部分。视频定位为科技分享类，旨在分享一种简易的核聚变反应装置，也为国内相关爱好者提供一个装置构建参考与交流平台 静电约束聚变广泛的应用于各种“核聚变非电应用领域"，同时也是一种通量较高的中子源，因此其意义与价值不可被忽视 静电约束核聚变在业余领域有一个为人熟知的名字:fusor，自1950年Farnsworth提出这种结构后，至今70年的时间里各国的科研团队、业余工作者都未曾停下对其进一步的研究 fusor.net这一国际论坛运营二十余年，培养了数百位来自世界各地的“核融合者” 遗憾的是，国内相关爱好者数量较少且分散，研究成果也因为种种原因未能在国际论坛上发表，以至于很多不良媒体借此批判国内教育体制封闭 为打破此现象，up主经过一些努力与研究，构建了视频中的静电约束聚变装置，在国际论坛fusor.net中成为首个国人"The Elite Fusioneers(精英核融合者)" 同时将装置的搭建过程与运行演示与各位观众分享，期待着更多国人爱好者的努力成果 “核聚变听起来像是一种奇特的、不可能完成的壮举。但是事实上许多人每天都在实现不可能。”          – Paul Schatzkin

【回复】[藏狐]为什么说是非电应用呢，因为韧致辐射的能量损失决定了这东西没法发电的，怎么样都不行 但是拿来当中子源或者研究等离子体还是很合适的 最重要的是这玩意算是能实现可观规模核聚变手段中技术需求最低设备规模也最小的之一了 除了静电约束之外，还有其他能够实现不发电小规模核聚变（玩票）的手段，只不过没有那么优雅和精巧 这些手段包括但不限于： 用红外激光剧烈加热氘滴使其爆炸（物理含义）并聚变 用尖端放电把氘电离然后以高速轰到另一坨氘里引发聚变 等等[辣眼睛]
【回复】回复 @黄肉丝0423 :你的水平只停留在看两种泵的参数上，而不会考虑一个清洁真空系统对fusor中子产额的影响，也不知道残余气体中的44amu(CO2)后面的有机物产生的氢碎片会严重的影响fusor的中子产额，我给你的建议是，多去实践，不要云也不要乱讲，这样真的很丢人
是索菲酱呐w:
因为总有人在问配置零件和成本问题，这里简单说一下[脱单doge] 1.真空系统: 250mm316l CF法兰超高真空腔体，1000度真空除气，氦质谱仪检漏 Edwards EXT555H涡轮分子泵＋EXDC160控制器 Edwards WRG全量程真空计 Edwards APGM皮拉尼真空计 balzers QMS200四极质谱仪 pfeiffer PKR251全量程真空计 Leybold TRIVAC C双级旋片泵 2:供气系统: Agilent 蓝宝石可控漏率微调阀 Swagelok SS-4BMG计量阀 Swagelok SS-4BMRG截流阀 Swagelok SS-4DLVCR 隔膜阀 双级减压阀 3.电源 CF63馈通高压电极 30kv30ma高压电源 4.视窗 CF100石英视窗 (装置主体上就这些东西)

【回复】回复 @划船赛艇 :建议提高采购水平。。你搜不到不代表商品名有问题，建议你去和你的学校实验室采购来讨论一下他们是如何采购进口商品的。。如果你的采购方法还停留在淘宝搜索与明码标价上，那你也没必要去了解这些商品了
【回复】回复 @巫妖的泪 :这是一个技术科普视频，而不是社会实践报告。。讲一些经历与经验性的问题毫无意义。 另，不要做伸手党。落到实处的求助性问题我都会解答，未深入了解就仅因好奇来采访还望发言前三思。。
【回复】哈哈，一半东西和商品名有出入直接搜不到，再就是基本上无论官网还是各路经销商都不给报价。我也不可能为这种事去电议或是填一堆表格发query 要是真想炫的话直接发采购单，大家都痛快
耐淹王:
这东西相当于一个四面八方的加速器 当粒子进入反应室时 被高压电场加速并向中心飞去 有极小的概率发生碰撞 然后发生碰撞又有极小的概率发生反应 所以反应的发生效率极为感人 （相当于两个相聚10km的人互相开枪子弹相撞的概率）

【回复】我给你的建议是少去看营销号，且不要用生活现象去描述微观现象，使用反应截面来描述反应发生的概率，而不是用打子弹。。 一个核反应的反应截面曲线是与入射粒子能量相关的激发函数，不是说你加了个靶子换个结构就能改变反应截面。。另外fusor的电流可以开到很高，4π方向载带的离子束流可以很强，且plasma target不需要冷却不需要考虑溅射烧毁的问题，这意味着fusor可以在大功率电源的支持下提供1E＋7n/s以上的中子产额(氘-氘)，所以这里不需要你来操心反应率感不感人的问题。。
【回复】用氘的话还算好，好歹是在用重炮对轰还是数量极多。用氕的话那就跟用小口径子弹瞎打一样了
【回复】fusor之所以不可以发电，是因为它的反应截面太小。反应截面核反应中的一个重要的概念，它表示一对粒子发生碰撞的概率。这可不是子弹相撞[无语]
氢_Hydrogen:
碳酰核物理实验室[吃瓜] 你们之前不是提纯过铀和钡镭吗，这是要双管齐下呀。[脱单doge]

【回复】咋滴，用中子源增殖燃料啊[doge]
茫渡2005:
这种机器除了装币，几乎没有用途，真正能发生聚变的氘核没多少，因此根本不会产生多少能量，反而要产生强大的电场和保持真空要花费不少能量，更何况这仪器还要很贵，只有高温高压产生核聚变才是正道，未来可控核聚变是不可能用这种方法的。[吃瓜]

【回复】Lowson判据不一定会写，点火条件未必会算，张口就谈IECF不能发电没有用，属于是格局小了 IECF装置广泛应用于核聚变非电应用领域(Non-electric application of fusion)，至于核聚变非电应用领域有什么，可以自行学习，自行了解 有的人看到IECF 设计了小型爆炸物探测装置，于是拿了奖；有的人看到IECF 只会说小夜灯，于是就没有于是了。所以什么成分自己定义
【回复】核聚变并不只有产能一个用途，就好比惯性约束等方法也不可能产能。
【回复】大家都知道这东西不能发电，所以都是当中子源在用[doge]你不用跟我们强调这东西能耗多大产率多低，知道点加速器基本知识的人都明白
国和中合:
全站最高成本静电约束设备[热词系列_知识增加]

【回复】希望能在b站看到更多更好的静电约束设备[脱单doge]
老表弟OvO:
给大佬递茶！[热词系列_知识增加] 静电聚变能否再做大一点，比如核心有半米或一米直径。[原神_嗯]

【回复】外面的chamber可以做大，像美国威斯康星大学的UWIEC就把直径做到了910mm，而且可以做多网格结构[脱单doge]
【回复】回复 @是索菲酱呐w :恭喜你获得了一盏精美的等离子体台灯[doge]
【回复】核心做不大，在工作模式(star mode)下网格的中心会出现焦点，这个焦点才是实际上发生聚变反应的地方，而不是前期那一团弥散的等离子体
米酷二二三:
膜拜大佬，咱有幸在科创上看过大佬的帖子，本人高中生一枚，科赛课题也是IECF（不过可惜一直到现在省决赛要开始也没有（时间和资金）完成IECF,只是做了个IECT）看了大佬的帖子真的是受益匪浅，而且没想到咱居然在很久以前就已经关注大佬了（谢谢大佬）[热词系列_大师球][热词系列_三连][热词系列_好活]

【回复】回复 @米酷二二三 :做fusor还是需要一台二级真空泵的，不然压力确实抽不下来。E-3Torr的压力是充入气体后的压力，如果background pressure就已经超过E-3Torr那将无法输入燃料
【回复】回复 @是索菲酱呐w :嗯，二级泵咱用的是一台三级玻璃扩散泵，真空舱。。是拿一个蒸发干燥器改造的（[doge]）
【回复】回复 @米酷二二三 :IECT的工作压力可以相对高一些，5E-2Torr~5E-1Torr就可以工作，但是仍需要一个搭载二级高真空泵的真空舱来支持，不然实验难以进行
yyf25256:
[热词系列_知识增加]还整了个教程在2，他是真的想教会我们

【回复】确实，每个人想学习的话应该都可以做到的
浑身是雪的雕鸮:
恐怕买这些设备需要花的钱比播放量高十倍甚至九倍吧

柒柒喵-:
没什么用，只能观赏…真要是当中子源，肯定不如中子管效果好

LnyZer:
这个就是可控核聚变，只不过是惯性静电约束核聚变，而且根本不可能发电

科学狂人W:
“行星模式”、“喷射模式”和“多号角模式”中发生聚变的焦点和气体的辉光有联系吗？（或者说在那一模式中气体发生了聚变）

【回复】共四种模式中只有star mode才可以发生聚变，另外的三种模式都是相对高气压下的等离子体状态，是难以发生聚变的。且只有star mode会出现焦点，焦点位于grid cathode正中央，紧密等离子体束从网格各漏洞射出，整体呈星状