[发明专利]高声压反应系统

说明书

本发明公开了一种高声压反应系统，包括用于产生高声压的高声压腔，高声压腔内设置有超声换能器和反应腔，反应腔位于超声换能器的声压焦域，反应腔用于容纳核聚变反应的原料氘核和/或氚核，超声换能器发射的超声波能够穿透反应腔的腔室壁作用到反应腔内的物料，高声压反应系统还包括：用于探测反应腔内中子的中子探测装置，中子探测装置设置于高声压腔内或高声压腔外。本发明的高声压反应系统，可以提高声致核聚变反应发生的可能性，有效利用了高静水压力环境中空化泡破裂所释放的能量，在高声压环境下，精确、有效地检测反应过程释放的中子。

技术领域

本发明属于超声波技术领域，具体涉及一种高声压反应系统。

背景技术

核聚变，又称核融合、融合反应或聚变反应，是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。氘核与氚核是核聚变的最佳燃料。声致核聚变是指在高强度声波的作用下，氘核与氘核结合或氘核与氚核结合生成较重的原子核的过程。较高的静水压力可以提高声波作用时空化泡破裂所释放的能量，为声致核反应的点火提供更多的能量，极大地促进了声致核反应的发生。然而目前的声致核聚变反应及中子检测系统大多在常压环境中进行，未有效利用高静水压力环境中空化泡破裂所释放的能量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供高声压反应系统，解决了高声压环境下，声致核聚变反应的中子探测问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种高声压反应系统，包括用于产生高声压的高声压腔，高声压腔内设置有超声换能器和反应腔，反应腔位于超声换能器的声压焦域，反应腔用于容纳核聚变反应的原料氘核和/或氚核，超声换能器发射的超声波能够穿透反应腔的腔室壁作用到反应腔内的物料，高声压反应系统还包括：用于探测反应腔内中子的中子探测装置，中子探测装置设置于高声压腔内或高声压腔外。

优选的是，当中子探测装置设置于高声压腔内，中子探测装置包括中子探测器和设置于中子探测器外的耐高压的保护壳体。

优选的是，中子探测装置还包括第一连接器、连接线、第二连接器，高声压腔的腔室壁上开设有第一连接器通孔，第一连接器通孔内设置有第一连接器，第一连接器包括第一连接器第一端口、第一连接器第二端口，第一连接器第一端口与高声压腔内连通，第一连接器第二端口与高声压腔外连通，第二连接器设置于保护壳体上，第一连接器第一端口通过连接线与第二连接器电连接，第二连接器与中子探测器电连接。

优选的是，第一连接器为第一航空插座，第二连接器为第二航空插座。

优选的是，当中子探测装置探测反应腔内的中子时，反应腔位于高声压腔的中心，中子探测装置的探头对准反应腔。

优选的是，当中子探测装置设置于高声压腔外，高声压腔的腔体上开设有用于探测中子的探测窗口，探测窗口设置有用于中子探测的探测窗，中子探测装置的探测光线能够穿透探测窗的探测面。

优选的是，探测窗的探测面的材质为铝或不锈钢。

优选的是，探测窗包括固定部和与固定部连接的凹陷部，固定部用于将探测窗固定于探测窗口，凹陷部的底面为探测面，凹陷部的凹槽内用于容纳中子探测装置的探头。

优选的是，超声换能器包括外壳和设置于外壳外壁的发射超声波的发射机构，发射机构的发射面围成谐振腔，谐振腔设置有谐振腔探测开口，谐振腔探测开口的外围对应的超声换能器的外壳的外壁与探测面面面贴合，谐振腔探测开口对应探测面。

优选的是，所述的高声压反应系统还包括设置于高声压腔外的控制器，控制器与中子探测装置电连接。

优选的是，所述的高声压反应系统还包括运动机构，运动机构用于夹持反应腔移动到或离开超声换能器的声压焦域。