Technologie

Die Grundlagen-Technologie die in einem Neutronengenerator stattfindet wird an dieser Stelle kurz und verständlich erklärt

Elektrostatischer Trägheitseinschluss (IEC)

Der NSD GRADEL FUSION Neutronengenerator ist eine Verbesserung zum sphärischen Inertial Electrostatic Confinement (IEC) (Elektrostatischer Trägheitseinschluss) Gerät. Der NSD GRADEL FUSION Neutronengenerator bietet eine lineare Quellengeometrie.

IEC ist der einfachste Weg eine kontinuierliche Kernfusion zu erzielen. Obwohl die Möglichkeit, die Technologie hochzuskalieren um mehr Leistung zu erzeugen als zu verbrauchen, diskutabel ist, ist es außer Zweifel, dass diese Technologie einen Neutronengenerator, ohne die Nachteile eines Generators mit festen Targets, bietet.

Die IEC Fusion wird im Folgenden vereinfacht dargestellt:

Eine Semitransparentgitterkathode (-) ist von einer Anode (+) mit Erdpotential umgeben.
Das Anlegen einer sehr hohen Spannung an ein Gas mit niedrigem Druck verursacht eine Glimmentladung.

Die positiven Ionen (als rote Punkte dargestellt) werden von der Kathode angezogen. Idealerweise werden Ionen durch die elektrostatische Fokussierung so umgelenkt, dass sie durch die Kathodengitteröffnungen fliegen. Falls keine Kollisionen mit anderen Ionen oder neutralen Partikeln stattfinden sollte, könnte das Ion möglicherweise oszillieren.

Tatsächlich ist das Niederdruck-Plasma aber immer noch sehr dicht, so dass es Kollisionen verschiedener Arten geben wird. Trotz solcher Energieverlustmechanismen werden genügend Ionen zu kinetischen Energieniveaus oberhalb ~ 15 keV beschleunigt, wobei sich Fusionskollisionen ereignen. Je höher die angelegte Spannung an die Glimmentladung ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer Fusionskollision.

Mit einer genügenden Anzahl an Ionen können Ladungswolken einen Einfluss auf Ionenbahnen in der zentralen Reaktionskammer haben. Die unten abgebildete Animation zeigt, dass eine virtuelle Anode durch die Selbstorganisation der starken Ionendichte erzeugt wird. Die virtuelle Anode hat eine positive Ladung, die stark genug ist um die Ionen abzulenken und sie so wirksam in der zentralen Region zu halten. Diese Ionen bringen ihre positive Ladung in den Ladungsraum, welcher sich selbst zu einer Hülle aus positivem Ladungsraum formatiert.

Diese Plasmastruktur hält die Ionen bei kinetischen Energien, bei denen Fusionskollisionen geschehen können. Die längere Einfangszeit erhöht die Fusionsrate mehr als eine einfache Erhöhung der angelegten elektrischen Stromstärke. Mit gepulstem Strom bei hoher Spannung wird die "superlineare Skalierung" ersichtlich, da die Neutronenerzeugungsrate hierdurch erheblich ansteigt.

Die Fusion der Wasserstoffisotope Deuterium oder Tritium produziert ein geladenes Teilchen und ein Neutron. Das Neutron kann aus der Reaktorkammer entkommen.

Dieser Prozess findet von 106 bis 1010 Mal pro Sekunde in typischen NSD GRADEL FUSION Neutronengeneratoren statt.