[发明专利]电磁触发气体与金属产生过热的低能核反应装置及其产热方法

说明书

本发明公开了电磁触发气体与金属发生作用产生过热的低能核反应装置，包括真空反应室、气体发生器(或高纯气瓶)、压力传感器、温度传感器、机械泵和分子泵、中功率电源、电场发生器及旋转磁场发生器等。能够实现含氢类金属在特定的温度、压力下，在电场发生器、磁场发生器及其转速的协同使用下产生出较高水平过热的过程，还公开了一种产热方法。本发明适用于能源技术领域，通过多种手段(温度、压力、电场、磁场、转速等)的协同作用来实现过热触发，解决了现有技术中产热速率慢，产热效率低、重复性差的问题，加快了氢类气体与吸氢金属产生过热的产热效率，提高了产热率，降低了对设备的要求，更加方便反应进程的掌握和控制。

技术领域

本发明属于能源技术领域，具体是电磁触发气体与金属发生作用产生过热的低能核反应装置及其产热方法。

背景技术

低能核反应亦称“化学辅助核反应”、“晶格辅助核反应”、“凝聚态物质核科学”，这种反应与传统的热核聚变反应相比，所需要的反应温度相对较低，而且其反应产物主要是“过热”和所用金属的核嬗变元素，在反应过程中未检测到对人体有害的高能电磁辐射，反应产物也不具有放射性。

但是目前的氢-镍气固系统低能核反应装置(或设备)中，由于金属镍的充氢过程需要在较高的温度或较大的压力下完成，所以对设备的加工制造方面会提出更高的要求，同时现有技术中产热速率慢，产热效率低，通常做法是在镍丝表面进行镀膜或纳米化处理，以及将镍金属粉末烧结成块状或片状以增大与氢气接触的表面积，虽然采用纳米镍作为反应燃料可以获得一定的过热效果，但是在掌握和控制氢原子进入镍金属晶格数量的精确度方面存在一定的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供电磁触发气体与金属产生过热的低能核反应装置及产热方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

电磁触发气体与金属产生过热的低能核反应装置及产热方法，包括真空反应室、气体发生器、压力传感器、温度传感器、机械泵和分子泵及中功率电源，所述气体发生器与所述机械泵和分子泵均与所述真空反应室通过气路连通，所述气体发生器与所述真空反应室之间的气路上设置有进气阀，所述机械泵和分子泵与所述真空反应室之间的气路上设置有真空截止阀，所述气体发生器和所述压力传感器均与所述真空反应室电气性连接，所述真空反应室外设有量热计，所述量热计外设置有恒温循环水浴；所述真空反应室内设置有陶瓷管，所述陶瓷管采用双层结构，所述陶瓷管内层缠绕设置有镍铬合金丝，所述陶瓷管外层缠绕设置有金属丝，所述金属丝通过四线法与所述多参数测量仪器连接，所述镍铬合金丝与所述中功率电源电连接，所述陶瓷管上下两端设置有电场发生器，所述陶瓷管侧面设置有旋转磁场发生器。

优选的，还包括用于采集并传输装置的温度、压力、电压、电流、电阻信号的多参数测量仪器，以及用于接收、存储和控制所述多参数测量仪器采集到的信号的计算机。

优选的，所述金属丝为钯、镍、钛、钒、钽、铌等吸氢金属或其合金中的一种。

优选的，所述气体发生器为氢气发生器或氘气发生器。

电磁触发气体与金属产生过热的低能核反应装置的产热方法，包括以下步骤：

依次打开机械泵和分子泵，对真空反应器内部进行预处理：将真空反应器内部的空气等抽出，关闭机械泵和分子泵7，重复此过程，至真空反应器内的放气速率小于1Pa/10mim；

打开气体发生器，向真空反应器内注入100～110000Pa的反应气体，关闭气体发生器，静置6～12小时，使金属晶格中的充气率控制在0.1～0.7之间，其中，反应气体为氢气或氘气；

打开中功率电源，输入功率控制在100～1000W之间，直至量热计监测到有数瓦～十几瓦的过热功率出现，这个过程一般在1～6小时之间；