|
|
| 美国真空实验室探寻太阳聚变能 希望提供无限清洁能源 |
|
伊夫·斯通、保罗·贝兰教授、欧纳·莫赛和罗里·百金作为贝兰等离子体小组的研究成员，站在此魔力真空室前面。
据美国《连线》杂志报道，美国加利福尼亚理工学院贝兰等离子体小组的研究人员正在使用一个巨大的真空室，来模拟在太阳表面发现的等离子体的喷射。
我们周围到处是等离子体，高清等离子体电视、荧光灯、霓虹灯和电焊机都有等离子体。虽然等离子体是宇宙中最普遍的物质，但很少有人知道它是如何工作的。科学家希望通过在实验室对它进行研究，以了解太阳的聚变能是如何产生的，并想利用太阳聚变能给地球提供无限的清洁能量。
此实验情景除了一睹太阳聚变能的威力之外，还将揭示恒星形成的信息，预测太空天气――磁场干扰和太阳耀斑。以下是贝兰等离子体小组在实验室里探寻太阳聚变能的一组特写镜头。
为了制造等离子体，得需要有气体进入此真空室中，并让它带上电流。蓝箱子里的一组电容器可充上5千伏的电压，通电电流可达15万安培。如此巨大的电压会导致左边的黑色电缆发红光并发热。而在真空室里，电极之间的高压电弧产生等离子体气流，而该小组成员用电磁场来操纵此等离子体气流。
此真空室中有一个牛眼形状的电极，可泵出高压电流，产生等离子体。
在此真空室中有一个牛眼形状的电极，可泵出高压电流，产生等离子体。此电极上的小洞是等离子体气体通过高速阀门喷射出来的枪眼。显耀位置的白色管子是X射线探测器，可获得等离子体喷射的瞬间X射线。
这是从此真空室外面看到的画面，当时正在进行实验点火。
伊夫·斯通部在此真空室旁边。她和保罗·贝兰教授共同完成的有关等离子体验证实验的论文将发表在6月出版的《IEEE等离子体学报》上。
这套4个切断阀门被用于控制哪些电极获得这些气体。之后，此气体经快速鼓风泵入此真空室里的电极。接着，10万多安倍的电流将此气体的能量以指数级地提高，使它成为等离子体气体。
上图：一对选择阀让研究人员来为他们的实验选择5种不同的气体。氪、氮、氩、氢和氙这5种气体可通过这些阀门来选择。包括氘在内的更为贵重和稀有的气体得由手工来连接。
下图：一排装满气的钢瓶沿墙排放着。这些钢瓶沿墙排放着的原因是为了防止它们翻倒、爆炸和发射出来，引发事故。
这是“材料库”，可产生强大的磁场，它被用来影响等离子体气体的形状和路径。这不是保存你的材料的地方。
此真空室里的电极和充气管子的侧面图。此真空室有一排枪眼，一些用于观察，另一些则用于使用仪器。当你能观察时，只有几个枪眼在使用当中，其余的用于未来膨胀。
欧纳·莫赛向保罗·贝兰教授指出有趣的等离子体弧。此整个系统由一台电脑控制，来自传感器和高速相机的结果在实验点火后能马上看到。
此易迈康200高速相机（右）具有10纳秒的快门速度，如此足够快速度能拍摄到短暂的等离子体喷射。它能在万分之一秒内拍下一张照片，但此速度还不足以拍下等离子体喷射的整个细节，因为等离子体喷射只持续1百亿分之一秒。
二股单独的气体成了等离子体，在此真空室里相互影响。其所显示的颜色是人造的，但能帮助区分不同的等离子体气流。
