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第298章 恒星级粒子炮和磁约束电浆炮（第1页）

事实也正如黄超所想，随后行星轨道炮研究组就向他提交了利用环带状戴森云建造环日粒子加速器的设计方案，同时也提交了“恒星级粒子炮”的设计方案。

其实制造环日粒子加速器早就不是什么新概念了，在着名的科幻小说《三体》中就有对这个概念的设想。

环日粒子加速器由三千二百个间距约一百五十万千米的加速线圈组成，这些线圈环绕太阳一圈，形成一个庞大的加速结构。

被加速的粒子不是在这些环里运行，而是从环中间穿过，被线圈产生的力场加速，飞向下一个线圈再被加速，可以绕太阳一圈或几圈。

环日加速器能够将粒子加速到接近光速，这种高能级下的粒子具有极大的穿透力和破坏力。

根据不同的研究目的，可以选择不同类型的粒子，如质子、电子或重离子等。

其实科学院早就有使用环日粒子加速器最初的目的是通过粒子对撞来制造反物质的设想，并且拿出了制造环日粒子加速器的设计方案。

这就是行星轨道炮研究组能够迅速拿出“恒星级粒子炮”的设计方案的原因。

不过，要制造武器化粒子炮不能参照粒子对撞机的结构，因为在根本用途上完全不同的，设计思路也要进行改变。

为此行星轨道炮研究组将“恒星级粒子炮”设计成了四级复合结构：

第一级直流质子电子注入器，此段功能为粒子源输运以脉冲高压将注入粒子到第二段，流强至少在10MA以上。

第二级环形约束加速器，缩小简化的LCH结构，作用是储存与压缩粒子流的密度，同步感应对轴径双向箍缩，不同的粒子密度至10E16~20mm3，并将能级提升到~MeV后维持。

第三级粒子尾波场阵列，由一百万个直径100米长度米的小型加速器并联组成，输出时从环形约束器中导出高密度束流并同时注入到加速阵列，获得超过倍的加速梯度，只需要KW脉冲阵列单元功率密度，总输出就已经达到4×10^26焦耳。

第四级百米线性静电加速器，相当于直流同步感应强聚焦原理的炮管，入口由漏斗形螺旋线圈进行聚焦，直线段由串联的四偶极稳相器相干调制，最终实现高流量高功率密度的照准输出。

所以理论上，使用环日粒子加速器制造的超级粒子炮一次射击的输出能量可以达到4×10^26焦耳。

也就是说恒星级粒子炮一次射击就可以释放出相当于约10^18吨的TNT炸药的能量，相当于2亿个大伊万的爆炸当量，可以把一颗直径不超过10公里的小行星彻底摧毁。

不过考虑到射程和能量散布等因素，在恒星级粒子炮的有效射程（30-50个天文单位）上，恒星级粒子炮的能量衰减后已经没有那么大能量了。

但是理论上如果在有效射程之内，高能粒子打中目标后，会直接把目标气化，乃至原子化。

不过由于恒星级粒子炮的粒子加速度只有无限接近于光速，所以在它到达它的有效射程过程中需要大约经过5个小时的时间。

所以恒星级粒子炮在远距离上只能打击固定目标，或者利用粒子散布面积打击区域目标。

上次月球上的超级集束粒子炮打击天狼星人的舰队，就是利用静力磁场造成天狼星人舰队失去动力的时机才对目标造成损害的。

所以说使用恒星级粒子炮的条件非常苛刻。

不过由于其强大的动能，只要击中目标，即使是强相互作用力材料制造的飞船也要解体。

这就是典型的准度不够，威力来凑。

不过考虑到精准射击的问题，行星轨道炮研发组给出了另外一个大炮设计方案——磁约束电浆炮。

电浆炮的工作原理是通过利用电磁场对带电粒子进行加速，主要依靠这些粒子的动能来达到杀伤目标的效果。

电浆，作为继固体、液体、气体之后的第四种物质形态，其温度可高达数百万至数千万度。

在这样的高温下，任何物质都会瞬间蒸发，因此电浆炮的破坏力极为惊人。

在实际应用中，电浆炮通过产生等离子体，然后使用电磁场对其进行加速和控制，最终以高速喷射的方式打击目标。

尽管电浆炮的概念听起来非常强大，但在实际的武器化运用中面临着诸多挑战。

例如，如何稳定地生成和控制等离子体，以及如何有效地将等离子体束聚焦并引导至目标，都是需要解决的技术难题。

行星轨道炮研发组根据黄超的电浆炮弹生成原理，利用金星人的电磁约束技术，设计出了“磁约束电浆炮”。

其工作原理是利用电磁场来约束等离子体，防止带电粒子的轨迹因库仑力作用及相互碰撞而变得不稳定，而发生扩散的现象。

这样的磁约束电浆炮可以有较远的射程和强大的威力，理论上射程可以达到公里以上，作为舰载主武器非常合适。

而且由于磁约束电浆炮也可以加速到近光速，所以使用磁约束电浆炮在有效射程内基本可以做到精确打击。

这对于提高人类的军舰作战效能具有非常重要的意义。

因为此前人类军舰装备的各种舰载武器，包括导弹，激光炮，核弹等在火力密度、火力强度、打击效率、打击精准度、打击距离方面各自存在一定的缺陷。

在面对外星人的高科技飞船的时候很难在有效射程之内发起先敌打击，更妄论给敌人造成有效杀伤了。

但是磁约束电浆炮完美地解决了火力密度、火力强度、打击效率、打击精准度、打击距离等一系列问题，甚至可以以此开发类似于战列舰那样的巨型炮舰，把磁约束电浆炮放大增强，在远距离上对敌人进行有效打击。

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