H - Electricity – 05 – H
Patent
H - Electricity
05
H
H05H 1/02 (2006.01) H05G 2/00 (2006.01) H05H 1/03 (2006.01) H05H 1/04 (2006.01)
Patent
CA 2518486
An apparatus (112) and method for plasma containment is disclosed. A stable equilibrium of a plasma (100) is determined by varying the system energy subject to Maxwell's equations, momentum moment equations, and adiabatic equations of state, without imposing a quasi-neutrality condition. In one embodiment, electrons are confined by magnetic forces and ions by internal, electrostatic forces that arise due to charge separation of the two fluids. In one embodiment, input parameters for the energy variation process are selected so as to satisfy a plasma beta parameter condition, thereby reducing the number of control variables by one. The radial scale length for cylindrically symmetric plasmas in one-dimensional equilibrium is characterized by the electron skin depth. Such plasmas can be confined as a high aspect ratio toroid having compact dimensions. Applications of the compact plasma fusion devices include neutron generation, x-ray generation, and power generation.
L'invention concerne un appareil (112) et un procédé de confinement du plasma. Un équilibre stable d'un plasma (100) est déterminé par variation de l'énergie du système soumis à des équations de Maxwell, à des équations de moment et à des équations adiabatiques d'état, sans imposition de condition de quasi-neutralité. Dans un mode de réalisation, des électrons sont confinés par des forces magnétiques et des ions par des forces électrostatiques internes qui proviennent de la séparation de charge des deux fluides. Dans un mode de réalisation, des paramètres d'entrée du processus de variation d'énergie sont sélectionnés de manière à satisfaire une condition de paramètre bêta du plasma, réduisant ainsi le nombre de variables de contrôle par un. La longueur d'échelle radiale de plasmas symétriques d'un point de vue cylindrique en équilibre unidimensionnel est caractérisée par la profondeur de pénétration des électrons. Lesdits plasmas peuvent être confinés sous une forme toroïde à rapport largeur/longueur élevé présentant des dimensions compactes. Les dispositifs de fusion du plasma compacts peuvent être appliqués à la production de neutrons, à la production de rayons X et à la production d'énergie.
Edwards W. Farrell
Held Eric
Borden Ladner Gervais Llp
Utah State University
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1766060