電漿約束

電漿約束（plasma confinement）是將電漿限制在某個區域，不讓它們飛散開來的技術。電漿中的粒子具有動能，它們會到處運動而散開，有的粒子還能轟擊真空室壁，使電漿粒子數目及其能量都要損失。粒子撞擊真空室壁其上的物質會濺射到電漿區域，使電漿能量通過輻射形式損失掉，導致電漿的溫度降低。為了減少電漿的粒子數目和能量的損失，可用“場”能傳遞相互作用這一特性來約束電漿。場可以是磁場、電場、引力場。此外，還可用物質的慣性來約束電漿，相應的約束方法有磁約束、靜電約束、慣性約束等。

基本介紹

• 中文名：電漿約束
• 外文名：plasma confinement
• 適用領域範圍：電漿物理學
• 套用：熱核聚變等

具體解釋

太陽及其他恆星中的熱核聚變反應是藉助引力場來約束電漿的。這些星體的質量很大，引力也很大，足以將電漿約束在一起，進行熱核反應。 但地球上的高溫電漿靠弱的引力來約束並使其進行熱核反應是不可能的，必須用別的約束方法。熱核聚變研究中約束電漿的主要方法是磁約束和慣性約束。低溫電漿制膜或刻蝕技術中，有時也用磁約束方法來減少電漿粒子和能量的損失。

磁約束

磁約束是利用磁場與電漿相互作用將電漿限定在一定區域的方法。主要有：磁場對電漿粒子施加的洛倫茲力，可使粒子繞磁力線作迴旋運動而被磁場約束住；磁場的磁應力能對電漿的整體施加巨觀力來約束電漿；如果電漿記憶體在電流，則電漿電流與其自身產生的磁場的相互作用力（箍縮力）能使電漿箍縮（約束）起來；磁鏡效應可使速度滿足一定條件的電漿帶電粒子在強磁場區反射回來，將粒子約束住（見磁鏡）。磁約束只能約束垂直於磁場方向上的電漿，不能約束沿著磁力線方向運動的電漿。此外，在環形裝置中，磁力線的旋轉變換可消除其中的電荷分離，將帶電粒子束縛住。磁約束方法是熱核聚變研究中首先採用的方法。利用這個方法設計出了不少不同類型的磁約束裝置，如托卡馬克、磁鏡、箍縮裝置、仿星 器等。其中最為成功的磁約束裝置是托卡馬克。

慣性約束

任何物體都有質量。由於慣性作用，物體從靜止到穿越某一距離要花費一段時間。如果瞬時將核燃料的密 度和溫度增大，使得核燃料在由於慣性作用還來不及向四周飛散開的時間內就完成核聚變反應，則核燃料的慣性作用起到了對核燃料電漿自身的約束作用。這種依靠電漿自身的慣性起到的約束作用，稱為慣性約束。雷射核聚變和粒子束核聚變就是利用了慣性約束的方法（見慣性約束聚變）。

靜電約束

利用靜電位來約束電漿的方法。這種方法因其固有的某些缺點而未被利用。