第566章 燭龍
燭龍的磁噴管試驗段第一次點火，是在一個刮著沙塵的傍晚。
試車區在裝配大廳北側，用一道三十厘米厚的混凝土隔牆與主廠房隔開。
隔牆上嵌著防爆玻璃觀察窗，但真正做束流實驗的時候，沒幾個人敢站在窗邊。
高速等離子體射流穿過磁噴管喉部時，會發出一種極尖利的高頻噪聲，像用指甲刮過整塊鋼板，聽到的人後槽牙都發酸。
資歷深一點的工程師都管這聲音叫「龍的尖叫」。
主控室里，韓熹站在最前面，身上的工裝夾克洗得發白，袖口沾著不知道哪次實驗蹭上的真空脂。
他盯著屏幕上噴管喉部的磁場位形曲線，呼吸又輕又慢，仿佛怕自己喘口氣都能把參數吹歪了。
「磁體電流到多少了？」他問。
「主線圈到額定值百分之八十七，喉部校正線圈到百分之九十一。」王凱坐在控制台前，十根手指在鍵盤上飛快地敲著，「等離子體密度還在爬，壓力穩定。」
「束流診斷就緒沒有？」
「高速相機就緒，探針已伸入試驗段。」陳啟的聲音從後面傳來，「採樣頻率一百五十千赫茲，圖像鏈路穩定。」
韓熹盯著屏幕又看了幾秒，偏過頭，看了一眼旁邊坐著的肖宿。
肖宿的視線落在一張束流發散角的預測曲線上，沒說話，只輕輕點了一下頭。
「點火。」韓熹按下通訊鍵。
燭龍尾部那套縮小比例的環形磁鏡噴管里，第一團等離子體被注入。
先是一道極細的藍白色光帶從喉部亮起來，隨後在磁場的引導下迅速拉長，像一根被磁力線捋直了的發光細絲。
那根細絲在噴管出口處炸開，變成一蓬藍紫色的錐形火焰，打在試驗段的石墨靶板上，發出沉悶而連續的轟響。
主控室里所有人都盯著屏幕。
束流發散角曲線在頂部跳了幾下，從設計值的三點七度一路飆高，最高時甚至衝到了十度以上。
高速相機傳回來的圖像上，噴出的束流像一條被風吹亂的飄帶，邊緣處全是細密的亮紋。
「發散角九點六度，還在飄。」王凱聲音發沉。
「喉部電場梯度有突變！」陳啟喊了一聲，把一張電場強度雲圖切到了主屏上。
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圖像上，噴管喉部偏下的位置有一小片區域被標成深紅色，像一顆嵌在磁場裡的火癤子。
韓熹皺緊了眉。
他早就預料到這次實驗不會輕鬆了。
燭龍的縮比模型讓離子迴旋半徑和噴管喉部宏觀尺寸的比值發生了本質變化，原來在夸父上那套連續介質模型已經不管用了。
肖宿雖然給出了動理學修正項的方向，但是具體的積分核和邊界標定還需要大量實驗數據來校準。
「看起來還是動理學修正項的參數問題。」韓熹低聲說，「喉部那裡應該有離子迴旋運動疊加在宏觀流場上，導致局部電場畸變。」
「束流出口震盪，靶板束斑邊緣破裂。」王凱補充道，「有點像模態耦合引起的束流不穩定。」
就在這時，肖宿站了起來。
他走到陳啟身後，低頭看了一眼那張電場雲圖，然後說：「把高頻探針在喉部第2段的時頻圖調出來。」
陳啟立刻調出圖像。
屏幕上出現了一組快速滾動的時頻分布圖，明亮的光斑在特定頻率帶上來回跳躍，有的清晰，有的模糊，像暴雨天裡被風吹亂的雨線一樣。
肖宿盯著那幅圖看了幾秒，用手指在屏幕上一塊區域畫了一下，
「喉部第2段對高的那一片，頻率落在離子迴旋頻率附近。束流在喉部已經開始共振，離子迴旋運動的相位不再隨機了，而是被磁場扭曲累積成了一種帶電粒子束的集體模式。」
韓熹神色一緊：「離子迴旋共振？」
「對。」肖宿說，「縮比之後，磁場梯度變陡，離子在喉部停留時間變長，迴旋相位開始同步，束流就通過共振吸收了磁場的能量，看起來像電場突變。」
「你的動理學修正項里沒有把這個共振項寫進去。」
韓熹只覺得頭皮發麻。
離子迴旋共振在聚變等離子體研究里並不陌生，但是誰也沒往這個方向想過。
因為傳統的托卡馬克里，壁面距離遠，磁場梯度緩，迴旋相位同步效應通常弱到可以被忽略。
但到了燭龍這種壓縮尺寸下，這種效應被放大了幾十倍，竟然成了束流發散角失控的根源。
「那動理學修正項要加一項迴旋相位同步的源項？」韓熹問。
「不錯，而且不能只加一次。」
肖宿說，「相位同步度是隨著磁場曲率累積變化的，要寫成一個沿束流方向的演化方程。」
「你要做的是把離子分布函數在迴旋相空間上的演化方程和磁流體方程耦合，而不是簡單地把修正當成一個靜態度。」
他說完，又補了一句：「這個演化方程的核函數我有把握，明天給你。你今晚先把噴管不同位置的時頻數據整理出來，我要根據數據標定那個共振項的係數。」
韓熹深吸一口氣，點頭：「好，我親自整理。」
實驗結束之後，束流實驗組連夜把數據拉了清單，高速相機、探針信號、電場雲圖，每一項都按噴管位置和時間分好，送到肖宿的臨時辦公室里。
肖宿坐在桌邊，先把那組時頻圖在屏幕上依次排開。
噴管從入口到出口一共分了六個測量段，每段的時頻圖都顯示在單獨的窗口裡。
他的目光像在掃一條流水線，從喉部第1段一直看到第6段。
第1段還算安靜，頻譜能量集中在比較低的範圍。從第2段開始，離子迴旋頻率附近冒出了光斑，到第3段和第4段最強，之後又慢慢減弱。
但是，奇怪的是，第4段之後光斑並沒有消失，而是沿著一條斜線往高頻方向不斷漂移。
如果是單純的共振吸收，光斑應該在共振區之後迅速衰減才是，根本不應該繼續往高頻走。
這個漂移說明有某種非線性過程在把能量從基頻往高次諧波上搬。
試車區在裝配大廳北側，用一道三十厘米厚的混凝土隔牆與主廠房隔開。
隔牆上嵌著防爆玻璃觀察窗，但真正做束流實驗的時候，沒幾個人敢站在窗邊。
高速等離子體射流穿過磁噴管喉部時，會發出一種極尖利的高頻噪聲，像用指甲刮過整塊鋼板，聽到的人後槽牙都發酸。
資歷深一點的工程師都管這聲音叫「龍的尖叫」。
主控室里，韓熹站在最前面，身上的工裝夾克洗得發白，袖口沾著不知道哪次實驗蹭上的真空脂。
他盯著屏幕上噴管喉部的磁場位形曲線，呼吸又輕又慢，仿佛怕自己喘口氣都能把參數吹歪了。
「磁體電流到多少了？」他問。
「主線圈到額定值百分之八十七，喉部校正線圈到百分之九十一。」王凱坐在控制台前，十根手指在鍵盤上飛快地敲著，「等離子體密度還在爬，壓力穩定。」
「束流診斷就緒沒有？」
「高速相機就緒，探針已伸入試驗段。」陳啟的聲音從後面傳來，「採樣頻率一百五十千赫茲，圖像鏈路穩定。」
韓熹盯著屏幕又看了幾秒，偏過頭，看了一眼旁邊坐著的肖宿。
肖宿的視線落在一張束流發散角的預測曲線上，沒說話，只輕輕點了一下頭。
「點火。」韓熹按下通訊鍵。
燭龍尾部那套縮小比例的環形磁鏡噴管里，第一團等離子體被注入。
先是一道極細的藍白色光帶從喉部亮起來，隨後在磁場的引導下迅速拉長，像一根被磁力線捋直了的發光細絲。
那根細絲在噴管出口處炸開，變成一蓬藍紫色的錐形火焰，打在試驗段的石墨靶板上，發出沉悶而連續的轟響。
主控室里所有人都盯著屏幕。
束流發散角曲線在頂部跳了幾下，從設計值的三點七度一路飆高，最高時甚至衝到了十度以上。
高速相機傳回來的圖像上，噴出的束流像一條被風吹亂的飄帶，邊緣處全是細密的亮紋。
「發散角九點六度，還在飄。」王凱聲音發沉。
「喉部電場梯度有突變！」陳啟喊了一聲，把一張電場強度雲圖切到了主屏上。
【記住本站域名 TW 看書網解書荒，ⓢⓗⓤ.ⓣⓦ超實用 】
圖像上，噴管喉部偏下的位置有一小片區域被標成深紅色，像一顆嵌在磁場裡的火癤子。
韓熹皺緊了眉。
他早就預料到這次實驗不會輕鬆了。
燭龍的縮比模型讓離子迴旋半徑和噴管喉部宏觀尺寸的比值發生了本質變化，原來在夸父上那套連續介質模型已經不管用了。
肖宿雖然給出了動理學修正項的方向，但是具體的積分核和邊界標定還需要大量實驗數據來校準。
「看起來還是動理學修正項的參數問題。」韓熹低聲說，「喉部那裡應該有離子迴旋運動疊加在宏觀流場上，導致局部電場畸變。」
「束流出口震盪，靶板束斑邊緣破裂。」王凱補充道，「有點像模態耦合引起的束流不穩定。」
就在這時，肖宿站了起來。
他走到陳啟身後，低頭看了一眼那張電場雲圖，然後說：「把高頻探針在喉部第2段的時頻圖調出來。」
陳啟立刻調出圖像。
屏幕上出現了一組快速滾動的時頻分布圖，明亮的光斑在特定頻率帶上來回跳躍，有的清晰，有的模糊，像暴雨天裡被風吹亂的雨線一樣。
肖宿盯著那幅圖看了幾秒，用手指在屏幕上一塊區域畫了一下，
「喉部第2段對高的那一片，頻率落在離子迴旋頻率附近。束流在喉部已經開始共振，離子迴旋運動的相位不再隨機了，而是被磁場扭曲累積成了一種帶電粒子束的集體模式。」
韓熹神色一緊：「離子迴旋共振？」
「對。」肖宿說，「縮比之後，磁場梯度變陡，離子在喉部停留時間變長，迴旋相位開始同步，束流就通過共振吸收了磁場的能量，看起來像電場突變。」
「你的動理學修正項里沒有把這個共振項寫進去。」
韓熹只覺得頭皮發麻。
離子迴旋共振在聚變等離子體研究里並不陌生，但是誰也沒往這個方向想過。
因為傳統的托卡馬克里，壁面距離遠，磁場梯度緩，迴旋相位同步效應通常弱到可以被忽略。
但到了燭龍這種壓縮尺寸下，這種效應被放大了幾十倍，竟然成了束流發散角失控的根源。
「那動理學修正項要加一項迴旋相位同步的源項？」韓熹問。
「不錯，而且不能只加一次。」
肖宿說，「相位同步度是隨著磁場曲率累積變化的，要寫成一個沿束流方向的演化方程。」
「你要做的是把離子分布函數在迴旋相空間上的演化方程和磁流體方程耦合，而不是簡單地把修正當成一個靜態度。」
他說完，又補了一句：「這個演化方程的核函數我有把握，明天給你。你今晚先把噴管不同位置的時頻數據整理出來，我要根據數據標定那個共振項的係數。」
韓熹深吸一口氣，點頭：「好，我親自整理。」
實驗結束之後，束流實驗組連夜把數據拉了清單，高速相機、探針信號、電場雲圖，每一項都按噴管位置和時間分好，送到肖宿的臨時辦公室里。
肖宿坐在桌邊，先把那組時頻圖在屏幕上依次排開。
噴管從入口到出口一共分了六個測量段，每段的時頻圖都顯示在單獨的窗口裡。
他的目光像在掃一條流水線，從喉部第1段一直看到第6段。
第1段還算安靜，頻譜能量集中在比較低的範圍。從第2段開始，離子迴旋頻率附近冒出了光斑，到第3段和第4段最強，之後又慢慢減弱。
但是，奇怪的是，第4段之後光斑並沒有消失，而是沿著一條斜線往高頻方向不斷漂移。
如果是單純的共振吸收，光斑應該在共振區之後迅速衰減才是，根本不應該繼續往高頻走。
這個漂移說明有某種非線性過程在把能量從基頻往高次諧波上搬。