CH366095A - Stossstromanlage - Google Patents

Description

      Stossstromanlage       Bei extrem hohen Temperaturen lassen sich be  kanntlich in einem vollständig ionisierten Plasma       Kernfusionen    auslösen. Zur Erzeugung der Tempera  turen und zur magnetischen     Bündeluung    des Plasmas  benötigt man Ströme in der Grössenordnung von  <B>106 A</B> bei einem. Stromanstieg von etwa<B>1011</B>     A/s.     



  Es     istbekannt,    Ströme dieser Grössenordnung aus       Kondensatorbatterien    grosser Kapazität zu entnehmen.  Man ordnet zunächst zu diesem Zweck eine Vielzahl  von Kondensatoren     kreisförinig    um die zur Erzeu  gung der Kernfusionen dienenden     Entladungss#trecke     an und schaltet sie untereinander parallel. Sodann  sind die Kondensatoren noch parallel an die zugeord  neten Elektroden der Entladungsstrecke angeschlos  sen.

   Durch diese Parallelschaltung wird ein bei An  lagen dieser Art besonders im Vordergrund stehendes  Problem gelöst, nämlich die     Gesamtinduktivität    der  Kondensatoren wegen der gewünscht hohen     Strom-          anstiegsgeschwindigkeit    so klein wie möglich zu hal  ten.  



  Da man die Zuleitungen von den     Kondensator-          klemmen    zu den     Entladungsstreckenelektroden    im  allgemeinen als     Koaxialleiter    ausbildet, bereitet die  Vereinigung dieser Leiter an der einzelnen       Entladungsstreckenelektrode    konstruktiv erhebliche  Schwierigkeiten. Es ergibt sich nicht nur ein relativ  komplizierter Aufbau der     Anschlussstelle,    sondern es  vergrössern auch die Zuleitungen, selbst wenn sie als       Koaxialleiter        aus-gebildet    sind, die     Induktivität    der       Gesamtanlage    recht erheblich.  



  Die Erfindung löst die Aufgabe, eine     induktivi-          tätsarme    Zuführung des Stromes von den Kondensa  toren zur     Entladlungsstrecke    herzustellen und, ferner  die     Anschlussstellen    an den Elektroden der     Ent-          ladungsstrecko    konstruktiv so einfach wie möglich  aufzubauen.

   Die Lösung besteht darin,     dass    die zwi  schen den     Kondensatorklemmen    gleicher Polarität    und den zugeordneten     Entladungsstreckenelektroden     liegenden     Kondensatorhin-    und     -räckleitungen   <B>je</B> ge  bildet sind durch eine     flächenhaftie    Sammelelektrode,  die mit ihrem Mittelteil an die zugeordneten     Ent-          ladüngsstreckenelektroden    angeschlossen, sind.  



  Die Zeichnung veranschaulicht schematisch zwei  Ausführungsbeispiele, bei denen die für die     Auf-          ladung    der Kondensatoren und die Zündung der Ent  ladungsstrecke notwendigen Hilfsmittel der Einfach  heit halber fortgelassen, sind. Es zeigt       Fig.   <B>1</B> den prinzipiellen Aufbau der     Stossstrom-          anlage    im Schnitt,       Fig.    2 die Anordnung nach     Fig.   <B>1</B> in der Drauf  sicht und       Fig.   <B>3</B> die bevorzugte Ausführungsform der An  ordnung nach     Fig.   <B>1</B> im Schnitt.  



  Gemäss den     Fig.   <B>1</B> und 2 besteht die,     Stossstrom-          an#lage    aus der Entladungsstrecke<B>1,</B> den konzentrisch  um diese herum angeordneten     Stossstromkondensato-          ren    2 und den als     Kondensatorhin-    und     -rückleitung     dienenden kreisscheibenförmigen     Sammelellektroden     <B>3,</B> 4.

   Sowohl die obere als auch die untere Elektrode  weist in ihrem     Mitteltell-    eine kreisförmige     Ausspa-          run#g   <B>5, 6</B> jeweils verschiedenen Durchmessers auf,  deren Ränder mit<B>je</B> einem konzentrisch zur     Sammel-          elektrodenachse    angeordneten Zylinderstutzen<B>7, 8</B>  als     Anschlusskleimnen    für     die        Entladungsstrecken-          elektroden    verbunden sind. Zwischen die Sammel  elektroden<B>3,</B> 4 ist das     Dielektrikura   <B>9</B> eingebettet.  



  Bei der bevorzugten Ausführung gemäss     Fig.   <B>3</B>  sind die Kondensatoren nicht, wie gemäss     Fig.   <B>1</B> und  2, an der Peripherie der     Saramelelektroden,    sondern  weiter zur Mitte hin angeschlossen. Entsprechend  weist die untere Elektrode 4 eine der Zahl, der an  zuschliessenden Kondensatoren entsprechende Anzahl  von     Durchtrittsöffnungen   <B>10</B> auf, die im Kreise über  die Elektrode verteilt sind. Die     Durchtrittsöffnungen         sind durch die von unten mit der Elektrode<B>3</B> verbun  denen     Kondensatorgehäusen   <B>11</B> abgedeckt.

   Dabei  stehen die     Kondensatorgehäuse    in elektrisch leitender  Verbindung mit der Elektrode<B>3.</B> Entsprechend ist  auch der -einzelne an diese Elektrode anzuschliessende  Pol der Kondensatoren 2 mit dem     Kondensator-          gehäuse    verbunden, während der andere Pol,     geg--be-          nenfalls    unter Zwischenschaltung einer Funken  strecke, durch     die    einzelne zugeordnete,

       Durchtritts-          öffnung   <B>10</B> der     Sammelelektrode    4     hindurchgefährt     an die     darüberliegende        Sammelclektrode   <B>3</B>     angeschlo-s-          sen    ist. Ist die Zahl der anzuschliessenden Konden  satoren sehr gross, so kann man zur Vermeidung über  mässig grosser     Elektrodenabmessunjan    die Konden  satoren auf mehrere konzentrische Kreise der be  schriebenen Art verteilen.  



  Ferner sind, in Weiterbildung der Anordnung  nach     Fig.   <B>1</B> und 2, gemäss     Fig.   <B>3</B> die     Randzionen   <B>um</B>  die     kreisförinigen    Aussparungen<B>5, 6</B> im Mittelteil  der Elektroden<B>3,</B> 4     stutzenartig    nach oben     aufgebör-          delt.    Sie tragen am oberen Ende Flansche 12     zum        An-          schluss    (Schraubverbindung<B>13)</B> der     Entladungsstrek-          kenelektroden        bzw.    des diese umgebenden Gehäuses  14.

   Der zentral unter der Entladungsstrecke gelegene  Kanal<B>15</B> ist für bestimmte experimentelle Zwecke  vorgesehen. Es kann aber, vor allem bei Fortfall die  ses Kanals, auch die untere Elektrode als volle Kreis  scheibe, also ohne die     Durchbrechung    im Mittelteil,  ausgebildet werden.  



  Um den beim Entladungsstromstoss auftretenden  mechanischen Beanspruchungen zu genügen, kann die  Wandstärke der Sammelelektroden<B>3,</B> 4     iim    Einzelfall  so bemessen werden,     dass    die Elektroden auf Grund  ihrer Massenträgheit den Stromkräften widerstehen.  In diesem Falle genügt schon eine Wandstärke von<B>3</B>  bis<B>5</B> nun. Man kann aber auch die Wandstärke der  Elektroden zur Mitte hin allmählich zunehmen lassen       bzw.    die Elektroden,     immittleren    Teil zusätzlich ver  stärken.  



  <B>.</B> Die flächenhafte Ausbildung der     Sammelelektro-          den    in Gestalt von     Kreisscheiben    gemäss     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B>  kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So  können die Elektroden beispielsweise in einzelne  Kreissektoren aufgeteilt sein, wobei jeder Kreissek  tor der einen Elektrode mit dem gegenüberliegenden  Sektor der anderen Elektrode über das     Dielektriktim,     das in annähernd gleiche Sektoren aufgeteilt sein  kann, mechanisch, verbunden ist.

   Ferner können     die     Elektroden als gelochte Bleche, als Drahtgeflechte       usw.    ausgebildet und in verschiedener Weise auf das       Dielektrikum    aufgebracht werden, etwa in     Verguss-          technik.    Die Elektroden können aber auch in Gestalt  leitender     überzüge    beiderseitig auf das     Dielektrikum          aufgetragen        bzw.        g        ,eklebt        werden,

          z.        B.        durch        Auf-          spritzen        bzw.    Aufkleben der Folien. Anstelle eines  trockenen     Dielektrikums    kann auch ein ganz oder    teilweise flüssiges     Dielektrikum,    z. B.     clophengetränk-          tes    Papier, verwendet werden.  



       Stossstromanlagen    der beschriebenen Art können  <B>je</B> nach der Anzahl der vorgesehenen Kondensatoren  eine grosse Ausdehnung besitzen. So kann im Einzel  fall bei Verwendung     von,        10.0    parallel geschalteten Kon  densatoren der Durchmesser der kreisförmigen Sam  melelektroden<B>3,</B> 4 -etwa<B>3</B> bis<B>5</B> m betragen, derjenige  der kreisförmigen Aussparung<B>5, 6</B> im Mittelteil etwa  <B>50</B> cm. Die Schichtdicke des     Dielektrikums    soll mög  lichst klein, im vorliegenden Falle etwa<B>3</B> bis<B>5</B> mm,  gewählt werden. Die Spannung der Anlage kann da  bei zwischen 20 bis<B>60</B>     kV    liegen.  



  Die     Rechnu#ng    hat gezeigt,     dass    die     Gesamtinduk-          tivität    der     Stossstromanlage    gemäss der Erfindung klei  ner sein kann als eine gleich grosse Anordnung mit  Koaxialkabeln als Verbindungsleitungen zwischen den  Kondensatoren und der Entladungsstrecke. Die beim  Stromstoss, auftretenden     Strornkräfte    werden mit  Sicherheit beherrscht.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Stossstromanlage mit konzentrisch um eine Ent ladungsstrecke verteilten und parallel an diese an geschlossenen Kondensatoren, dadurch gekennzeich net, dass die zwischen den Kondensatorklemmen glei cher Polarität und & -n zugeordneten Entladungsstrek- kenelektroden liegenden Kondensatorhin- und -rück- leitungen <B>je</B> gebildet sind durch eine flächenhafte Sammelelektrode<B>(3,</B> 4), die mit ihrem Mittelteil an die zugeordneten Enfiadungsstreckenelektroden an geschlossen sind.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Stossstromanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelelektroden als kreis förmige Metallscheiben ausgebildet sind, mit zwischen dieselben eingebettetem Dielektrikum. 2. Stossstromanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Sammelelektrode als perforierte Metallscheibe ausgebildet ist.

   <B>3.</B> Stossstromanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass <B>-</B> bei horizontaler Lage der Sam- melelektroden <B>-</B> mindestens die untere Elektrode eine der Anzahl der anzuschliessenden Kondensatoren ent sprechende Zahl von Durchtrittsöffnungen aufweist, die über die äussere Elektrodenrandzone verteilt sind. 4. Stossstromanlage nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Metallscheiben in ein zelne Seg-mente aufgeteilt sind, die miteinander als bauliche Einheit verbunden sind.

   <B>5.</B> *Stossstromanlage nach Unteranspruch<B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass durch die einzelnen Durchtrittsöffnungen der an die obere Sammelelek- trode anzuschliessende Pol des zugeordneten Konden- sators geführt ist.