1 / 33

Sveinn og kjallarinn í VR-III

Sveinn og kjallarinn í VR-III. Sýnikennsla 17.jan.2014 Hópur III. Rydberg atóm. Örvað atóm með eina eða fleiri rafeindir sem hafa mjög háa aðalskammtatölu Radíus atómanna vex í hlutfalli við n 2 n=137 ástand vetnisatóms hefur radíus ~1µm

dixie
Download Presentation

Sveinn og kjallarinn í VR-III

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Sveinn og kjallarinn í VR-III Sýnikennsla 17.jan.2014 Hópur III

  2. Rydberg atóm • Örvað atóm með eina eða fleiri rafeindir sem hafa mjög háa aðalskammtatölu • Radíus atómanna vex í hlutfalli við n2 • n=137 ástand vetnisatóms hefur radíus ~1µm • Rydberg atóm því risastór með lausbundnar gildisrafeindir

  3. Rydberg efni • Efnisástand, samansett úr Rydberg atómum. • Hefur verið búið til úr Cesium, Kalíum, Vetni, og Köfnunarefni. • Fræðin segja að mögulega væri hægt að búa til Rydberg efni úr Natríum, Beryllium, Magnesium og Calsium. • Myndarsexhyrndar, FLATAR þyrpingarsemverðaekkertsérstaklegastórar. • Erhvorki fast efni, vökvi, gas né plasma heldureinhverskonar “rykplasma” (dusty plasma), plasma meðmillimetra-nanómetraögnumdreifðum um efnið.

  4. Rydberg efni

  5. 1 mól af ofurþéttu d-d gefa 100 kílóWött af orku ( ef fjarlægð er 2,3 pm) skv Sveini.

  6. Deuterium efni:

  7. Hvers vegna er Rydberg efnið gagnlegt? • D(1) og D(-1) eru tvö form Rydbergs efnisins. • D(-1) hefur ofurþéttni sem er 140 kg cm-3 og færir okkur skrefi nær í nýjum leiðum á orkuframleiðslu sem kemur til vegna deuterium samruna.

  8. Myndun D(-1) efnisins • Deuterium í örvuðu ástandi, fellur niður í orku og verður að nokkuð þéttu efni D(1) sem síðan umhvelfist (inversion) í D(-1) ofurþétt efni. • Í umhvelfingunni úr D(1) í D(-1) skipta tvíeindir og rafeindir um hlutverk. • Ástæðan fyrir umhvelfingunni er sú að tvíeindir eru bóseindir (bosons) með spuna í heiltölum.

  9. Bóseindir • Skv. skammtafræðinnigeturhvaðafjöldisemerafbóseindumnotastviðsamaskammtaþrep. • Þ.a.l. myndabóseindirnarþyrpingar.

  10. Myndun D(-1) efnis frh. • Aðeins vetnissamsætur (isotopes) verða fyrir þessarri ofurþéttingu • Ástæðan er sú að vetni hefur ekki innri rafeindir • Innri rafeindir koma í veg fyrir umhvelfingu (inversion), öll önnur atom en vetni hafa rafeindir á innra hveli.

  11. D(-1) efnið gagnast til orkuframleiðslu eftir tveimur leiðum: • Við coloumb explosions (CE) losna háorku tvíeindir (deuterons) í efninu. • nýtist sem “target material” í inertial confinement fusion (ICF) með því að nota laser með ákafan púls (intense pulsed lasers)

  12. 1) Coloumb explosions • Atom eru jónuð í lasersviðinu og rafeindir í ysta lagi, sem eru ábyrgar fyrir að mynda tengi, losna auðveldlega frá. • Fráhrindikraftar milli agna með sömu hleðslu (+) verður til þess að tengi rofna og myndast plasma cloud aforkuríkumjónum á miklumhraða.

  13. Coloumb explosions frh • Sjá eftirfarandi mynd þar sem atom eindir og þyrpingar losna frá efninu með couloumb sprengingum. • Rafeindir losna fyrst frá (litlu agnirnar) svo sundrast plúshlaðnar agnir (stærri agnirnar) vegna fráhrindikrafta.

  14. Coloumb explosions (CE)

  15. 2) inertial confinement fusion (ICF) • Bláu örvarnar tákna geislun. • Appelsínugulu örvarnar tákna endurkast (blowoff?) • Fjólubláu örvarnar tákna varmaorku sem flyst innávið.

  16. Laser geislar eða X-ray geislar, sem tilkomnir eru vegna lasersins, hita hratt yfirborð efnisins og myndar surrounding plasma envelope.

  17. Orkugjafi þéttist vegna rocket-like blow-off af • heitu yfirborði efnisins.

  18. Við lokaskref capsule hrunsins (þéttingar), nær kjarni orkugjafans 20x meiri þéttleika en blý og tendrar (ignites) við 100.000.000 °C

  19. “Varma-kjarna-bruni” (thermo nuclear burn) dreifist hratt um samanþjappaða eldsneytið og er afraksturinn orkulega margfalt meiri en orkan sem var lögð í kerfið.

  20. Hvað hefur áhrif á stærð þyrpinga? • Laser focus staðsetning utan við emitterinn (eimirinn) • Deuterium gas flæði (feed) • Laser púls endurtekningar tíðni. • Laser power • Temperature of the source

  21. Tækið • Hvatanum er haldið á réttum stað í opinu á málmrörinu með skrúfu, málmrörið er svo tengt D2 flæðilínunni. • Deuterium-ið dreifist í gegnum gljúpann hvatann áður en það fer í lofttæmdan klefann • Þetta leiðir til mikils magns af D(-1) í the emitter material.

  22. Geislinn verður að vera mjög nálægt emitternum til þess að D(-1) myndist.

  23. Ofurþétting deutrium D(-1) • Ofurþétting deutrium er rannsakað m.t.t. neutral time-of-flight (TOF) orku mælinga.

  24. Time of flight mælingar • Er aðferðarfræði sem mælir tímann sem það tekur eind eða bylgju að ferðast í gegnum medium (umhverfi?) • Þessar mælingar eru notaðar sem tímastaðall til að mæla flæðihraða.

  25. Time of flight-mass spectroscopy

More Related