磁场压缩物质原理? 磁场的作用原理有哪些
磁场是什么?怎样去压缩怎样放大呢?
磁场是一种场态,可以通过另一个磁场来压缩这个磁场(或放大),放大也可以增强磁场。
磁场的原理是什么
物质磁性是比较复杂的问题,近代磁性理论是由海森堡提出的交换相互作用模型发展而来的,学习物质的磁性必须熟悉量子力学,它是一种纯量子效应。磁性问题是这样引出的,最初在求解氢分子系统波函数的时候,表达式中有一项称作交换积分,描述的是相邻原子之间自旋的耦合方式,有平行和反平行两种,不同方式具有不同的能量,但是最终的判断标准是:系统总能量最低,所以对于特定的分子,其电子自旋有固定的耦合方式使其总能量达到最低,有些是平行,有些是反平行。我们定义自旋平行排列的物质是铁磁性物质,反平行排列的是反铁磁性物质,而无序排列的为非铁磁性物质。这就是磁性的来源。
我现在做的就是稀释磁性半导体,通过在顺磁性半导体中掺杂铁磁性物质,以便获得一个具有半导体特性的铁磁性物质。
磁约束的基本原理
磁约束(magnetic confinement),用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动。主要为可控核聚变提供理论与技术支持,其主要形式为托卡马克装置与仿星器装置。
基本原理
磁约束的基本原理是带电粒子在磁场中受的洛伦兹力。
物理原理
氘、氚等较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放大量核能,但这种聚变反应只能在极高温下进行,任何固体材料都将熔毁。因此,需要用特殊形态的磁场把由氘、氚等原子核及自由电子组成的一定密度的高温等离子体约束在有限体积内,使之脱离器壁并限制其热导,这是实现受控热核聚变的重要条件。
工作原理
两端呈瓶颈状的磁力线,因瓶颈处磁场较强(也称作磁镜)能将带电粒子反射回来 ,从而限制粒子的纵向(沿磁力线方向)移动,使粒子在作回旋运动的同时,不断地来回穿梭,被约束在两端的磁镜之间,但是仍有一部分其轨道与磁力线的夹角小于某值的带电粒子会逃逸出去。为了避免带电粒子的流失,曾经把磁力线连同等离子体弯曲连接成环形;后来又改进为呈8字形的圆环形磁力线管,称为仿星器;实验上现最有成效的磁约束装置是托卡马克装置,又称环流器,它是环形螺线管,其中的磁力线具有螺旋形状。
相关装置
托卡马克
环流器(即tokamak,音译为托卡马克)。它的名字来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)。是目前性能最好的一种磁约束装置。(下面是环流器的图)
环流器
仿星器
为了避免带电粒子的流失,科学家曾经把磁力线连同等离子体弯曲连接成环形。后来又改进为呈8字形的圆环形磁力线管,称为仿星器。
尽管托卡马克被认为是人类未来最具有实用价值的可控核聚变装置,但仿星器也得到了世界不少科学家的研究兴趣。仿星器最早是由 Lyman Spitzer发明的并且在第二年建成,它在50-60年代曾十分流行。
德国科学家认为,仿星器可能是最适合未来核聚变电厂的类型。德国正在建造的世界上最大的仿星器实验室被命名为Wendelstein X-7。
行业活动
2014年9月4-5号,中国磁约束核聚变第二次战略研讨会在西安召开。会议形成共识,要加快制定我国磁约束核聚变技术路线图,进一步明确目标,提出具体的解决方案,深入研究支持措施和对策。[1]
2014年3月15-16日,首次磁约束核聚变能发展研究战略研讨会在北京召开。会议分析了磁约束核聚变能研究国际动态、我国磁约束核聚变能专项部署情况、研究基础和进展,从国内两大托卡马克装置能力提升、聚变堆设计研究、等离子体物理理论与实验、聚变材料、安全与防护、高校人才培养的效果评估与模式等方面对我国磁约束核聚变能发展战略进行了研讨。
磁场如何进行小行压缩,行成小范围的磁盾线,进行能量排斥!
在磁场中引入更强的导磁材料,则因存在此材料而使附近磁场得以集中,这样得以改变的磁场分布使得某些位置磁场强度较原来强,例如,在电动扬声器中的磁场结构,外加的软铁材料形成的间隙使得在音圈位置的磁场强度增加,从而提高扬声器的转换效率。