“唉!”
看著屏幕上那璀璨的光帶熄滅,仿星器開始逐漸停止運轉(zhuǎn),實驗室內(nèi)所有人都不由嘆了口氣,眼中有些失望。
95秒,離第一次根據(jù)等離子體湍流模型進行調(diào)整優(yōu)化制定的百秒目標(biāo)只差5秒。
“大家加快數(shù)據(jù)收集整理,另外檢查設(shè)備狀況?!?br/>
明日仿星器停止,張晴第一時間站起來吩咐道:“放電時間95秒,沒有達到一開始的期望值,但試驗也很成功。
等設(shè)備檢查沒問題我們再啟動試驗,獲取當(dāng)前的數(shù)據(jù)進行下一次調(diào)整,下一次調(diào)整過后放電時間突破5分鐘沒問題!”
在張晴的聲音下,整個實驗室所有研究員按照各自的分組快速動了起來。
“陸陸?!狈愿劳瓿?,張晴猶豫了下,走到向陸毅身邊。
“怎么了?”陸毅有些奇怪的詢問。
“下一次試驗我想用氫元素,等控制方案更優(yōu)化了,等離子體約束更完美了再用氚做試驗?!?br/>
張晴對陸毅說出自己想法,這短時間實驗室的開銷她大概看了下,不算人員工資和電力損耗,單仿星器組件的損壞更換和氫同位素氚的采購價格加起來就超過了600萬美元,這錢花的太恐怖了,這還是明日仿星器最多每天啟動兩次的情況。
聯(lián)想到其他研究所研究仿星器大部分情況都是使用氫,同位素氚很少使用,所以張晴這才有了這個想法。
氫的聚變溫度,如果沒有太陽核心內(nèi)部的恐怖壓力,想要發(fā)生聚變至少需要10億攝氏度以上,這一個溫度是人類所有可控核聚變裝置都無法達到的溫度。
所以使用氫做試驗,那仿星器就不會發(fā)生核聚變反應(yīng),這樣除了等離子穿透磁場照射內(nèi)壁外,并不會產(chǎn)生中子輻射。
沒有了中子輻射,內(nèi)壁材料的耗損速度將下降近十倍,另外氚元素的價格也是貴的驚人,按照張晴的計算,如果使用氫做實驗,實驗成本至少能下降10倍到12倍。
“可以,我讓徐瑩暫時不用跟核工業(yè)集團采購氚了,不過其他需要花錢的不該省就別省?!?br/>
陸毅看出張晴想要省錢的心思,笑了笑算是同意這個提議。
或許十幾天花掉了600萬美元張晴覺得很恐怖,但樓上負(fù)三層還有個可能要花百億人民幣的方案,這樣一比較600萬美元真心沒多大感覺。
氫做實驗的缺點,那就是只能研究等離子體的約束,其他偏濾器的研究,內(nèi)部材料的耐輻射等方面暫時無法收集數(shù)據(jù)研究。
按照陸毅的想法,現(xiàn)在實驗室人員足夠,材料實驗室那邊人員也充足,直接上同位素氚,更大的成本帶來的是更快的進度是可以接受的。
不過張晴覺得花錢太厲害想要用氫研究一段時間,等等離子體約束方案更完美了再用氚,那也沒問題。
科研過程中靈感很重要,他可不想因為錢影響張晴的狀態(tài),讓她啟動一次試驗都猶猶豫豫。
同意了張晴的意見,陸毅跟她聊了幾句收了一波滿意指數(shù),又接著問道:“現(xiàn)在明日仿星器的溫度峰值是多少?能不能達到氦3聚變的需求?”
“峰值能達到1.35億攝氏度,只不過這個溫度對磁場約束壓力比較大,還不穩(wěn)定?!?br/>
張晴搖搖頭說道:“穩(wěn)定的最高溫度在1.1億攝氏度左右,這個溫度還達不到氦3聚變的需求?!?br/>
核聚變有兩個要素,溫度和壓力,太陽中心溫度只有數(shù)千萬攝氏度,但自身重力帶來的恐怖壓力配合這個溫度能讓氫元素一直聚變到鐵。
可控核聚變溫度無法擁有這個壓力,那就只能用溫度彌補。
1.1億攝氏度,彌補了壓力問題后就只能玩玩氚氘聚變、氦3和氘或者純氦3聚變暫時還達不到需求。
“我知道了?!?br/>
陸毅心中有數(shù),說道:“你和小夢先去忙,我上材料實驗室那邊看一下,剛才胡哥那邊發(fā)信息來說有收獲了?!?br/>
“嗯。”
張晴點點頭,轉(zhuǎn)身走向控制臺和林夢一起分析剛才的試驗數(shù)據(jù),并宣布下一次試驗使用氫元素進行。
從仿星器區(qū)域的負(fù)五層上到負(fù)三層材料實驗室,站在門口等待一秒驗證權(quán)限,陸毅走了進去。
“胡哥,怎么樣?”走進材料實驗室,操作臺上,一根頭發(fā)絲大小的細(xì)線吸引了陸毅的注意。
“老板,性能很好!”
看到陸毅過來,胡楓拿了一份剛剛出爐的檢測報告,激動地道:“超導(dǎo)臨界溫度101K,超導(dǎo)臨界電流是螺旋石7-X仿星器上面使用的氧化銅超導(dǎo)材料的1.98倍,臨界磁場強度是氧化銅的1.69倍,實際導(dǎo)熱性能是純銅的7.61倍!”
“導(dǎo)熱性能是純銅的7.61倍?”
陸毅驚訝了下,但隨即又恍然,在工業(yè)領(lǐng)域,石墨烯本來就經(jīng)常做為一種昂貴高效的導(dǎo)熱劑使用。
導(dǎo)熱性能好,意味做冷卻使用的液氦系統(tǒng)能大幅度縮小空間,這樣仿星器外磁場線圈能更加密集,產(chǎn)生的磁場強度更高。
臨界電流和臨界磁場參數(shù)越好,那意味可以通過更強大的電流,單位空間產(chǎn)生更強大的磁場,這對磁約束的穩(wěn)定有很大的作用。
陸毅來到隧道掃描顯微鏡上,看著上面顯示的超導(dǎo)石墨烯導(dǎo)線的原子分布結(jié)構(gòu)。
大量的碳原子以六邊形的形狀,排列形成一張張六格花紋的網(wǎng),這網(wǎng)的整體形狀如菱形,菱角卻又帶有弧度。
網(wǎng)與網(wǎng)之間縱向錯位1.05°的堆疊,沿著垂直方向拉出一條長長的圓柱,整齊的如同一件藝術(shù)品。
“胡哥,怎么看這中間沒有碳納米管去掉的圓孔,你們這是改良了實驗思路?”
陸毅看了一會兒,指著模擬圖像上中間不見圓孔的石墨烯帶,有些好奇的詢問。
按照開始的實驗思路,需要在超導(dǎo)石墨烯生成后,再去掉中間的碳納米管,這樣必定會在中間留下痕跡,但現(xiàn)在什么痕跡都沒有。
“是換了實驗思路,開始為了不讓碳納米管因為彈性恢復(fù),導(dǎo)致石墨烯層失去錯位重疊角度而去掉碳納米管時,我們采用的是化學(xué)置換溶解和機械剝離的方法。
不過經(jīng)過實際操作,發(fā)現(xiàn)這兩種辦法都不行。
機械剝離需要在石墨烯剛剛生成固定的瞬間進行剝離,否則中心的碳納米管就會和石墨烯帶相互粘連在一起。
這對時間要求很嚴(yán)格,另外碳納米管直徑太小,操作精度要求也很嚴(yán)格,所以這種辦法被淘汰了。
化學(xué)置換的方法,因為石墨烯帶和碳納米管都屬于碳材料,能置換溶解碳納米管的化合物也能對生成的石墨烯帶造成影響。
經(jīng)過試驗后,這種方法能制備的超導(dǎo)石墨烯導(dǎo)線長度很短,需要多條駁接才能達到宏觀需求。
并且因為是置換溶解也會對石墨烯造成影響,導(dǎo)致制備出來的導(dǎo)線很難控制品質(zhì),嚴(yán)重的甚至?xí)a(chǎn)生石墨烯層斷層從而失去超導(dǎo)性質(zhì)。
兩種辦法失敗后,經(jīng)過多次試驗研究,最終采用的是把兩根碳納米管生長線并列,卻又互相正負(fù)調(diào)整彎曲弧度。
這一個彎曲弧度剛好能使生長在上面的石墨烯層傾斜0.52°,兩根碳納米管生長線的弧度互相正負(fù),最終才有化學(xué)氣相沉淀法在兩根碳納米管上定向生長石墨烯層。
初期石墨烯層結(jié)構(gòu)形態(tài)未徹底固定之前,緩緩把兩根碳納米管的距離拉開,讓石墨烯層沿著拉開的方向繼續(xù)生長,最終中間重疊部位就能實現(xiàn)1.05°錯位重疊的超導(dǎo)石墨烯。
用這一個方法,一開始距離拉開會讓石墨烯層生長歪斜,我們試驗了12天才找到能夠拉生長出數(shù)千納米寬度的石墨烯帶,從而完成超導(dǎo)石墨烯導(dǎo)線的制取。
現(xiàn)在老板你看到的是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后,把非重疊結(jié)合部分切割截取后留下的超導(dǎo)石墨烯導(dǎo)線。”
陸毅點點頭,問道:“成本呢?成本是多少,改良了制備工藝,那能不能應(yīng)用到工業(yè)大規(guī)模制備上面?”
明白了這根超導(dǎo)石墨烯導(dǎo)線的誕生過程,陸毅問題另兩個至關(guān)重要的問題。
成本,還有能不能工業(yè)化批量制備。