第572章 坚实的地基
离子回旋运动的相位同步一旦形成了，束流内部的电荷密度就会出现周期性聚束，这种聚束反过来又会在磁场曲率作用下产生二次加速。
肖宿坐直身体，又打开了高速相机在喷管出口处拍到的束斑图。
图形边缘处那圈细密的亮纹很规则，呈螺旋状分布，像一团被拧过劲的蓝白色麻花。
这种螺旋结构在束流物理中有明确对应，是离子束在磁场中做回旋运动时，相位同步与束流横截面剪切流耦合出来的特征。
换句话说，问题从束流通过喉部开始，就已经种下了。
他停下来，在纸上写下了三个关键量：离子回旋半径、磁场曲率半径、束流当地德拜长度。
前两个决定共振强度，第三个决定电荷聚束的屏蔽程度。
烛龙缩比之后，回旋半径和曲率半径之比从夸父上的零点零零几上升到了零点零三，这看起来还小，但是已经足够让相位同步效应在喉部长度的尺度上累积起来了。
而德拜长度几乎没变，这就让束流内部的电荷聚束无法被有效屏蔽，共振产生的结构就一路发展到了喷管外。
这也就是为什么韩熹原来的双流体模型完全看不到这个问题的原因了。
双流体方程的最小空间尺度在德拜长度以上，相位同步是离子在回旋相空间里的动力学，那种尺度在流体描写里被平均掉了。
肖宿把笔放下，双手环胸。
现在，他需要把离子回旋相空间的演化方程嵌入韩熹的双流体框架里。
而且，这个方程不能太复杂，否则工程控制系统根本跑不动。必须找到一个既能描述相位同步、又能在实时控制中使用的简化形式。
所以，得做一个准线性约化，把离子分布函数在回旋相空间上展开，只保留和相位同步度直接相关的那一阶矩，然后把高阶矩用流体的宏观量表达出来，形成一个闭合的方程体系。
可这个闭合并不能凭空完成。
准线性约化后的方程里会剩下一个核函数，描述磁场曲率如何沿束流方向驱动相位同步。
这个核函数的形式不能靠猜，需要从实验数据里反推。
好在今晚王凯他们把数据整理得很细，尤其是喉部各段的时频图和探针信号的相位差，足以用来标定核函数的几个关键参数了。
肖宿从第二段和第三段的数据里读出了共振谱线的增长速率，又从第五段和第六段的漂移特征里反推了谐波耦合的强度。
他把这些数字代入到一个含核函数的输运方程里，用变分法反解核函数的谱结构。
大约到凌晨一点，核函数的基本形式定了下来：一个由磁场曲率张量和束流横向密度梯度共同决定的积分算子，在近轴近似下可以写成可分离核，其中一个基函数正是离子回旋频率附近的共振响应函数。
这样的结构让他一下轻松了不少。
可分离核意味着这个模型不需要巨大的数值求解器就能在工控机上跑起来。
继续推下去，他又从方程里自然得到了两个判别条件。
第一个判别条件直接来自核函数的非负性。
磁场梯度一旦超过某个阈值，核函数的谱半径就会大于一，相位同步就会变成不可抑制的爆发性增长。
这个阈值由离子温度各向异性唯一确定。
第二个判别条件来自束流密度和德拜长度的比值。
如果密度太低了，电荷聚束的静电屏蔽就会局部失效，束流就会在喉部之后自己散开，不稳定的空间模式也会加快增长。
所以，这个比值必须保持在一个与温度各向异性有关的函数之上。
这两个条件都极其简单，计算量也极小，完全可以直接写成工程判据，嵌进磁喷管控制系统的安全联锁里。
肖宿把推导过程从头到尾整理了一遍，下笔飞快。凌晨三点，整份手稿就完成了。
推导、核函数、参数标定范围、两个工程判据，全都齐了。
第二天一早，韩熹看到手稿时，眼睛一页比一页亮。
“有了这两个准则，磁喷管试验段就能重新设计了。”
韩熹拍了一下大腿，“最精妙的是这个核函数，可分离结构太漂亮了，既不丢动理学效应，又不用上超算，工程上完全够用！”
肖宿点了点头，“既然明白了，那就尽快开始吧”。
“好。”
……
五天之后，烛龙磁喷管试验段按照新准则重新设计了喉部磁场梯度，把原来那套梳状磁路改成了两段式变曲率磁路，并在喉部后方加了一组极薄的相位解调环。
这种解调环的作用是把进入共振区的离子重新打散，让它们来不及同步，从根上掐断共振放大的路径。
第二次束流实验比第一次顺利太多了。
束流发散角从九点六度降到了二点四度，接近设计目标。
喷出的束流在高速相机下稳定而清晰，像一把被磁场拉紧的蓝白色光剑，端端正正地打在靶板上。
主控室里压抑了好几天的气氛总算松动了。
尹航靠在椅背上，喃喃道：“要不是我亲眼看着，我是真不敢相信，一支笔加一晚上，硬是把我们一个束流不稳定的绝症给治了。”
王凯在旁边直摇头：“所以说人比人得死，货比货得扔。我昨儿还在想动理学修正项到底怎么加，肖教授一晚上连工程判据都给了。”
“哎。”
……
烛龙磁喷管的束流试验成功之后，整个聚变推进项目组像被点燃了一样，连空气都比平时热烈了几分。
接下来的任务，就是把烛龙的聚变堆芯和磁喷管真正连起来，做一次联合热试了。
这一次不再是单独测束流，而是要在模拟远航号推进段真实接口条件下，让聚变等离子体从堆芯喷出来，穿过磁喷管，完成推进能量的第一次整体转换。
这在远航号推进系统的研发进度表上，是一个极其关键的节点。
往小了说，这不过是一次地面联合试验；往大了说，这将是人类第一次验证“聚变能直接转化为推力”的完整链路。
如果成了，后面所有的舰载设计就有了最坚实的地基。
热试前三天，整个实验区就进入了战备状态。
管路打压、磁体降温、控制系统空跑、安全联锁测试，一项接一项，熬得尹航那帮年轻工程师一个个眼睛下面挂起了黑袋子。
徐蒙和韩熹更是几乎住在了主控室旁边的临时休息间里。
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