。感应直线加速器、电子感应加速器、射频直线加速器都有可能作为高能粒子加速器。现有民用粒子加速器的技术虽可借鉴,但由于它过分笨重,根本无法作为武器系统使用。美国费米国家实验室使用的5000亿电子伏特质子加速器,仅其中主加速器的直径就达2千米左右,它的两极转弯磁铁,每块长6米,重13吨;4级聚焦磁铁长2米,重约4吨;两种磁铁加起来有1000多块,共同构成一个周长达6千米之多的大环,安放在地下6?米深的隧道中。可想而知,这样的庞然大物,怎么能做武器系统使用呢?因此,研制适用的高能粒子加速器是粒子束武器发展的关键。2、能源系统能源系统是粒子束武器各组成部分的动力源,它为武器系统提供动力,可以认为是粒子束武器的“弹药库”。对以脉冲形式工作的粒子束武器,一般的发电机,一般的供电方法,是不能满足需要的。要把大量的带电粒子加速到接近光速,并聚集成密集的束流,需有强大脉冲电源。有的资料介绍,要用粒子束流在导弹体上烧熔一个小孔,需要粒子束到达目标时的脉冲功率为10^13瓦,脉冲能量为10^7焦耳。按照这种需要计算,假如加速器的效率能达到30%的话,即使不考虑传输中的损失,也要求脉冲电源的功率至少为3×10^13瓦。这个功率相当于3万个100万千瓦的电站的总功率。也就是说,在同一瞬间(假设为10^(-5)秒),要求这3万个电站同时向该武器系统提供电力。当然,这是不本可能的。而目前研究的特种发电机的脉冲功率仅能达到10^7瓦,离要求相差甚远。看来,就目前的电源水平,根本无法达到那样高的功率要求。因此,必须另辟蹊径,图谋良策,采用新的供电方法。新的供电方法是,在武器工作之前将能量先储存起来,一旦使用,便能在极短时间内释放出巨大的能量,毁伤破坏目标。现在,美国、俄罗斯正在加紧研制新的储能设备和新的脉冲电源。[5]
编辑本段基本原理
粒子加速器透视图
大气层内的带电粒子束,其特点是粒子束流为电子束流,而不是中性束流。在大气中,它虽有衰减,但可以传导而且宜于使用。在大气层外的真空状态,由于带电粒子之间的斥力,带电粒子束会在短时间内散发殆尽,因此中性粒子(中子)束更适合在外层空间使用。[2]粒子束武器一般由粒子加速器、高能脉冲电源、目标识别与跟踪系统、粒子束精确瞄准定位系统和指挥控制系统等组成。加速器是粒子束武器的核心,用来产生高能粒子,并聚集成密集的束流,加速到使它能够破坏目标。目标识别与跟踪系统
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