початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2165671

Параметричний синхротронного ПЕРЕТВОРЮВАЧ

Ім'я винахідника: Титов Александр Александрович; Ляпін Геннадій Сергійович
Ім'я патентовласника: Титов Александр Александрович; Ляпін Геннадій Сергійович
Адреса для листування: 109652, Москва, вул. Подільська, буд.9, кв.97, Титову А.А.
Дата початку дії патенту: 1999.07.28

Пристрій відноситься до плазмової техніки, призначеної для акумуляції енергії в середовищі плазми з подальшим її відведенням і використанням. Перетворювач містить камеру, два інфрачервоних випромінювача, спрямовані один до одного своїми випромінюють поверхнями, в центрі яких розташовані рентгенівські випромінювачі, газові сопла, розташовані навколо інфрачервоних випромінювачів по їх периметру, енергос'емнікі і генератор електромагнітних полів СВЧ, який з'єднаний з рупорами многорупорной антени, розташованими навколо рентгенівських випромінювачів. Винахід дозволяє створити невеликі компактні енергетичні установки з великою ємністю накопичення енергії, а за рахунок утворення магнітних тороїдальних утворень навколо пинча, в яких мають місце флуктуації намагніченості і діелектричної поляризації, що створюють умови відображення потоків частинок усередині кульового пинча, забезпечується їх безпеку експлуатації як енергетичної установки, так і як транспортного засобу.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до плазмової техніки, призначеної для акумуляції енергії в середовищі плазми з подальшим її відведенням і використанням.

Відомі різні пристрої, призначені для накопичення, генерації енергії (а. С. 1736016-5, H 05 H 7/04 "Пристрій для накопичення електромагнітної енергії і генерації імпульсних струмів"; а.с. 1094569, H 05 H 7/18 " високочастотний факельний плазматрон для нагріву дисперсного матеріалу "; а. с. 1112998, H 05 B 7/18" Спосіб генерації енергії ").

В даний час працюють експериментальні зразки МГД-генераторів на частково іонізованої плазмі з добавками, в яких врахований процес-явище ионизационной турбулентності низькотемпературної плазми (див. Відкриття N 260 від 22.07.1982 р)

Відомо пристрій "Сферомак", в якому реалізована ідея штучно створювати тороидальную конфігурацію плазми з самоузгодженим азимутним полем, здатним утворювати і утримувати плазму за рахунок утворення магнітних полів струмами самої плазми (Природа, N 1, 1981, с. 113-114 ст. "Від токамака до сферомаку ").

Відомо пристрій (PCT F 191/00166 від 28 травня 1991 року, H 05 H 1/00, 1/02, 1/24: WO 92/22189 від 10.12.92 "Метод генерації й експлуатації кульової плазми і подібних явищ в камері "). Дана газорозрядна камера має такі недоліки: механізм для впорскування газу вимагає енергії; складність обладнання; використання лазерного променя - це велика витрата енергії з низьким ККД; створення магнітних полів вимагає наявності зовні камери магнітних котушок - це дороге і енергетично складний пристрій.

Відоме пристрій "Плазмовий іонізаційний-турбулентний акумулятор" (патент RU 2110137 C1, H 02 N 3/00, H 05 H 1/02) по суті своїй є брізерную установку, див. "Солітони в дії" / 1 /.

Пристрій складається з камери для газу або рідини, на торцях якої змонтовані інфрачервоні випромінювачі, що працюють в режимі термічної дисоціації середовища, спрямовані випромінюють поверхнями назустріч один одному. Випромінювачі оснащені нагрівальними елементами. У центрі інфрачервоних випромінювачів розміщені рентгенівські випромінювачі, що забезпечують остронаправленной випромінювання по осі для іонізації середовища. У центрі камери по осі встановлені токопріемние котушки, з'єднані між собою послідовно і пов'язані провідниками, виведеними через бічну стінку камери, з клемами струмоприймача.

Комплексний випромінювач даного пристрою визначає в будь-якому середовищі при нормальному або підвищеному тиску її іонізацію і утворення ударної хвилі, за рахунок самосжімающегося температурного поля, причому за рахунок розмірної анізотропії, при збільшенні температуропроводности, визначає топологічну стійкість в формі індукційних струмів іонної компоненти конічної конфігурації і узгодженого з ним азимутального поля тороідальний конфігурації, утвореного струмами самої плазми. Така топологічна стійкість має такі властивості:

- Визначає осцілірующій диполь,

- Володіє ефектом насичення неоднорідностей, тобто визначає динамічний процес: насичена неоднорідність захоплює новий приходить солітон, але при цьому випускає захоплений раніше.

Під дією інфрачервоного випромінювача, що працює в діапазоні термічної дисоціації середовища і рентгенівського випромінювання забезпечується іонізація робочого середовища.

За рахунок дії рентгенівського випромінювання забезпечується посилення вириваючи електронів по типу руху електронів в мікротрон В.І.Векслера, які утворюють на відстані від випромінювачів в центрі установки магнітні тороїдальні поля, забезпечуючи іонізаційну турбулентність згідно відкриття N 260. При проходженні флуктуацій щільності в середовищі через магнітні тороїдальні кільця, що утворюються в середовищі, в них виникають струмові шари, що забезпечують розігрів газу до плазмового стану і стиснення її згідно відкриттю N 55, утворюючи в центрі установки між магнітними тороідальний полями кульової плазмовий пинч.

Ця установка використовує при своїй роботі ті позитивні напрямки, які окремо використовуються в вищезазначених аналогах:

- Утримання і розігрів плазмового кульового пинча наростаючим магнітним полем,

- Імпульсна приріст енергії плазмової кулі,

- Постійно знімається електромагнітної енергії для промислового використання в будь-якої заданої гамі електромагнітного випромінювання.

Крім того, має цілу низку власних переваг:

- Низька вартість установки,

- За рахунок наявності в магнітних тороїдальних кільцях флуктуації намагніченості і діелектричної поляризації забезпечується відображення потоків нейтронів і інших часток всередину кульового пинча, тобто безпеку установки;

- Регулювання освітою кульового пинча.

Недоліком цього пристрою є те, що під дією тільки двох факторів теплового і осьового рентгенівського випромінювання забезпечується недостатня потужність освіти кульового пинча, що призводить до необхідності збільшення габаритів установки, при збільшенні потужності кульового пинча, а це вимога і визначено межею насичення неоднорідності. Крім того, відомо, що при фазовому переході першого роду виграш при утворенні нової фази з меншим значенням фази (термічно більш вигідною) при утворенні зародка пропорційний його обсягу, а програш - площі поверхні (значенню поверхні енергії).

Крім того, за рахунок швидкої зміни теплосодержания середовища при іонізації може руйнуватися поверхню інфрачервоного випромінювача.

Завданням винаходу є підвищення потужності накопичення енергії за рахунок утворення потужного кульового пинча, збільшення режиму експлуатації пристрою за рахунок збільшення терміну служби інфрачервоного випромінювача і одночасно збільшення діапазону зняття енергії в режимі магнітних дискретних полів і пандемоторних сил (тобто в режимі механічних полів, за рахунок регулювання насиченою неоднорідності за рахунок утворення іонно-звукових хвиль. см. / 1 ​​/).

Технічний результат досягається тим, що пристрій містить газові сопла, розташовані навколо інфрачервоних випромінювачів по їх периметру, і генератор електромагнітних коливань, який з'єднаний з рупорами, вмонтованими в півсфери інфрачервоних випромінювачів. Переганяючи робоче середовище з центру камери на сопла, обдуваючи інфрачервоний випромінювач, ми збільшуємо амплітуду флуктуації в робочому середовищі, одночасно збільшується швидкість зміщення електронів до центру камери, а їх взаємодія з електромагнітним випромінюванням збільшує амплітуду іонно-звукових хвиль в середовищі і щільність пинча збільшується, при цьому ефект насичення неоднорідності збільшує режим дискретності викиду енергії, імпульс зростає по амплітуді іонно-звукових хвиль.

Таким чином, заявляється пристрій відповідає критерію винаходу "Новизна".

Порівняння заявленого рішення не тільки з прототипом, але і з іншими технічними рішеннями в даній галузі техніки не дозволила виявити в них ознаки, що відрізняють заявляється рішення від прототипу, що дозволяє зробити висновок про відповідність критерію "суттєві відмінності".

Суть винаходу викладена на кресленнях, де:

Фіг. 1 зображує принципову схему параметричного синхротронного перетворювача;

Фіг. 2 зображує перетин випромінювача параметричного синхротронного перетворювача / розріз по діаметральної площині /,

де: 1 - корпус камери параметричного синхротронного перетворювача, 2 - інфрачервоний випромінювач, 3 - рентгенівський випромінювач, 4 - рупори многорупорной антени, 5 - енергос'емнікі 1, 6 - газоводи, 7 - газовий насос, 8 - генератор електромагнітних коливань в діапазоні СВЧ, 9 - хвилеводи, 10 - сопла газоводів, 11 - термоелектрична спіраль, 12 - випромінююча поверхню інфрачервоного випромінювача.

Параметричний синхротронного перетворювач являє собою комплекс, виконаний на єдиному підставі і що складається з камери 1 параметричного синхротронного перетворювача і допоміжного обладнання / використання параметричного синхротронного перетворювача в якості підйомного пристрою не вимагає корпусу камери 1 /.

У камері 1 змонтовані два інфрачервоних випромінювача 2, в центральній частині яких встановлені рентгенівські випромінювачі 3 і рупори 4 многорупорной антени. Навколо інфрачервоних випромінювачів по їх периметру на корпусі камери встановлені сопла 10 газоводів 6. Подача газу в сопла забезпечується газовими насосами 7, що з'єднують газоводи йдуть від центральної частини камери з газоводами, що подають газ в сопла. На рівному віддаленні від центральної частини всередині камери встановлені енергос'емнікі 5. Рупори 4 многорупорной антени з'єднані з генератором електромагнітних коливань СВЧ 8 хвилеводами 9. До допоміжного устаткування відносяться прилади, що забезпечують роботу інфрачервоного випромінювача 2 і рентгенівського випромінювача 3. Фіг. 1. / На кресленнях допоміжне обладнання не показано /.

Конструкція випромінювача параметричного синхротронного перетворювача складається з поверхні, що випромінює 12 інфрачервоного випромінювача, що підігрівається термоелектричної спіраллю 11. Випромінююча поверхню 12 виконана напівсферичної форми. У центрі інфрачервоного випромінювача на торцевій стороні камери кріпиться рентгенівський випромінювач 3, а навколо нього розташовуються рупори 4 многорупорной антени. Рупори 4 виконані секториальной форми. На зовнішній стороні корпусу камери 1 навколо інфрачервоного випромінювача 2 по його периметру закріплені сопла 10, які виконані секториальной форми. Газ, що надходить в сопла 10 по газоводи 6, обдуває опуклу поверхню 12 інфрачервоного випромінювача. Фіг. 2.

Потужність допоміжного обладнання і випромінювачів вибирається виходячи з обраного робочого газу виходячи з режимів температури термічної дисоціації газу. Параметри пристрою визначаються призначенням пристрою, тобто де буде застосовуватися. Генератор електромагнітних коливань 8 повинен здійснювати роботу в міліметровому діапазоні СВЧ. Насоси 7 повинні забезпечувати рівномірну подачу газу на всі сопла 10. Матеріал поверхні, що випромінює 12 інфрачервоного випромінювача або його конструкція повинні забезпечувати проходження рентгенівського і радіовипромінювання.

Робота параметричного синхротронного перетворювача полягає в наступному.

Інфрачервоні півсфери 12 випромінювача нагріваються спіраллю 11 і починають працювати в режимі термічної дисоціації середовища для ослаблення і руйнування молекулярних зв'язків газу. Під дією комплексного випромінювання від інфрачервоного випромінювача 2 і рентгенівського випромінювача 3 в середовищі виникає теплова хвиля, потім ударна хвиля, що забезпечує ударну іонізацію газу. Ударна хвиля забезпечує зміщення частинок газового середовища від комплексного випромінювача до осі і центру камери 1 через неоднорідність іонізації середовища. Іони, стискаючись до осі, потрапляють під дію рентгенівського випромінювання, охолоджуються, скидаючи електрони. Йде процес іонізації газового середовища, розділяючи низькотемпературну плазму на іонну і електронну композицію з компенсацією іонів на осі і електронів на периферії від осі корпусу камери 1. З поділом зарядів виникає ударна хвиля плазми, яка визначена електростатичними коливаннями, визначаючи умови самофокусіровкі теплового випромінювання плазми, так як в газовому середовищі поширюються відразу три хвилі під дією рентгенівського 3 і інфрачервоного 2 випромінювачів, теплових, акустичних і електростатичних. Акустичні хвилі визначають виникнення струмів в електронній складової композиції плазми. Поширення ударної хвилі визначає освіту флуктуацій щільності як електронної, так і іонної складової плазми. Від периферії на осі камери 1 утворюються струмові вихори електронної компоненти плазми ( "Явище ионизационной турбулентності низькотемпературної плазми", відкриття N 260 від 22.07.82 р).

За рахунок флуктуації щільності в іонної компоненті утворюються індукційні струми. Індукційні струми як би нагвинчуються на вісь, звужуючись від інфрачервоного випромінювача 2. індукційні струми електронної компоненти визначають освіту сфероїдальних полів тороідальний конфігурації. Індукційні струми іонної компоненти визначають освіту полів конічної конфігурації. Виникнення індукційних струмів іонної складової визначає появу осьових полів магнітної індукції, лінії якої мають напрямок вздовж осі, а індукційні струми визначають поверхню конуса. Освіта ионизационной турбулентності визначає утворення хвиль з негативною енергією, збільшуючи амплітуду теплового випромінювання, ударної хвилі і електростатичних коливань (явище вибухової нестійкості).

Швидка перебудова магнітного поля електронної компоненти визначена процесами самосжатія плазмового розряду, а при проходженні ударної хвилі в газі - "Спін-ефект" і підтримується струмами індукції іонної складової за рахунок амбіполярной дифузії заряджених частинок при вибуховий нестійкості.

У пристрої два комплексних випромінювача, спрямованих своїми випромінюють поверхнями назустріч один одному. Струмовий іонізаційна турбулентність визначена в ньому вже не спіралями, а замкнутими індукційними витками індукційних струмів іонної компоненти і замкнутими індукційними струмами електронної компоненти, що утворюють в газовому середовищі два осьових поля конічної конфігурації і два азимутних поля тороидальной форми. Ці азимутальні індукційні струми представлені в плазмі "провідниками" з струмом, які за умови, якщо струми мають однаковий напрямок, стягуються, якщо різний, то провідники розходяться. Рух двох індукційних струмів іонної компоненти мають один напрямок, і вони стягуються до центру. Рух двох індукційних струмів електронної компоненти теж мають один напрямок, і струми в них стягуються. Злиття двох тороїдальних конфігурацій виключено за рахунок того, що вони мають на поверхні однакові за знаком заряди. На ділянці дотику тороїдальних конфігурацій магнітні поля взаємно гасять один одного, утворюючи зону, де рух індукційних струмів змінює свій напрямок, забезпечуючи умови регулювання дрейфу індукційного струму по поверхні тора, стискаючи тор при великій швидкості дрейфу. Газовий розряд в газі, що виникає в центрі на осі циліндра 1 зростає і при повній іонізації середовища, стискаючись до центру, визначає сфероїдальну форму. Стиснення плазми і вплив на неї рентгенівського випромінювання в точці фокусування призводить до посилення потужності власних коливань і породження ударних хвиль, які заганяють високотемпературну плазму між тороїдальними полями, утворюючи кульової пинч. Акумулятор заряджений. Таким чином, отримуємо акумулятор, який за певних умов може видавати енергію в будь-якому діапазоні електромагнітного випромінювання. Висока швидкість розвитку нестабільності ускладнює струмознімання з пристрою на споживач. Але керувати цими процесами можна за рахунок котушок енергос'емніка 5, розташованих на осі камери 1, так як електропровідність плазми біля осі нижче, ніж в торі, і магнітні поля швидше проникають в тор. При отриманні постійного струму необхідно котушки з'єднати послідовно і перемкнути на споживача. Індукційний струм в одному з витків котушки енергос'емніка 5 (умовно назвемо в першому) викличе струм в іншому, а той, у свою чергу, змінюючи число силових ліній магнітної індукції спільно з силовими лініями з іонної складової, стисне цей тор за рахунок узгодження з другим. Перший тор розшириться, збільшить індукційний струм в першій котушці 5, у другій стискується тор ще зменшить електропровідність плазми. Така розгойдування буде здійснюватися до потрібного напруги споживача. Коли струм потече по першій котушці ЕРС-самоіндукції, в ньому різко зросте струм. У другому торі за рахунок різкого стиснення поперечна складова швидкості індукційного дрейфуючого струму по тороидальной конфігурації зростає, збільшується швидкість обертання індукційного струму на конічної поверхні другого конуса. Другий тор збільшиться. Зростання поперечної складової струму в першому торі, але вже іншого напрямку при різкому його розширенні уповільнює швидкість обертання струмів на першому конусі і змінює напрямок обертання в камері, виникають різноспрямовані струми - тори розходяться. Перший тор стискається. Після розбіжності торів зростання другого тора зростає - сповільнюється обертання струму на другому конусі і знову змінюється напрямок обертання, утворюючи "провідники" з струмом однакового спрямування - тори стискаються. Такий коливальний процес підтримується силами магнітної пружності, що виникають в індукційних токах конусної форми, і зміною зарядів на поверхні торів.

За рахунок зміни напрямку обертання індукційних струмів на конусних формах зростає сила струму. За рахунок коливань при режимі розряду плазмова конфігурація - сфероид розширюється. Така взаємодія котушок енергос'емніка 5 з сфероїдальних утвореннями вже не вимагає роботи комплексного випромінювача, і пристрій працює в режимі розряду.

Таким чином, під дією осьового рентгенівського випромінювання здійснюється посилення фазового переходу другого роду до критичного стану, після чого здійснюється фазовий перехід першого роду, стрибком змінюється щільність середовища, утворюючи зародок високощільною середовища у вигляді кульового пинча і магнітних тороідов. Кульовий пинч отримує додатковий нагрів за рахунок утворення струмових шарів при пульсації його в магнітних тороїдальних полях.

Включаючи в роботу газовий насос 7 і переганяючи робоче середовище з центру камери 1 по газоводи 6 і обдуваючи інфрачервоний випромінювач 2 через сопла 10, ми збільшуємо амплітуду флуктуацій в робочому середовищі, причому за рахунок процесів, що відбуваються в динамічно що переміщається середовищі, тобто рухомому потоці частинок, дисперсія зростає, одночасно збільшується швидкість зміщення електронів до центру камери. Необхідно відзначити, що обдування інфрачервоного випромінювача убезпечить його від різкої зміни теплосодержания. Взаємодія частинок середовища в потоці з електромагнітним випромінюванням в діапазоні СВЧ збільшує амплітуду іонно-звукових хвиль в середовищі. Відомо, що СВЧ випромінювання, проходячи через магнітні поля, відхиляється, тобто, проходячи через осьовий поле конічної конфігурації, фокусується і спільно з рентгенівським випромінюванням збільшує імпульс, заганяючи плазму між тороїдальними полями, збільшуючи щільність і потужність кульового пинча. Додатковий розігрів за рахунок випромінювачів від генератора 8 електромагнітних коливань збільшує швидкість фазового переходу другого роду до критичного і зменшує розміри трикутника фокусування теплового випромінювання, що призведе до зменшення зовнішніх параметрів пристрою, а при фазовому переході першого роду СВЧ випромінювання забезпечує додатковий нагрів кульового пинча, зберігаючи його метастабільній.

Регулюючи потужність інфрачервоного випромінювача 2 і рентгенівського випромінювача 3, можна регулювати механічні коливання в іонно-звуковому діапазоні, що йдуть від кульового пинча, що дозволить використовувати пристрій як підйомник, замінюючи транспортні засоби, що працюють за принципом "повітряна подушка".

Використання пропонованого винаходу дозволить створити невеликі компактні енергетичні установки великого об'єму накопичення енергії, а за рахунок утворення магнітних торів, в яких мають місце флуктуації намагніченості і діелектричної поляризації, що створюють умови відображення потоків частинок всередину кульового пинча, забезпечується їх безпеку експлуатації як енергетичної установки, так і як транспортного засобу.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Солітони в дії. / За редакцією К.Лонрена і Е.Скотта, переклад з англійської під редакцією академіка А.В.Гапонова-Грехова, изд. Світ, 1981 г.

2. Явище ионизационной турбулентності низькотемпературної плазми. Відкриття N 260 від 22.07.82 р

3. Журнал "Квант" N 4, 1977 р стаття Л.Голдіна "Прискорювачі", стор. 2-12.

4. Відкриття диплом N 55.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Параметричний синхротронного перетворювач, що включає камеру, розміщені в ній два інфрачервоних випромінювача, спрямовані опуклими випромінюють поверхнями один до одного, в центрі кожного з яких розташовані рентгенівські випромінювачі, і енергос'емнікі, встановлені усередині камери на рівному віддаленні від її центральної частини, що відрізняється тим, що додатково містить газові сопла, з'єднані з насосами і розташовані навколо інфрачервоних випромінювачів по їх периметру, і генератор електромагнітних коливань СВЧ, з'єднаний з рупорами многорупорной антени, розташованими навколо рентгенівських випромінювачів.

Версія для друку
Дата публікації 11.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів