DE1097583B - Plasmahaltige Reaktionskammer, insbesondere fuer die Erzeugung von Starkstrom-Ringentladungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Plasma enthaltende Reaktionskammer, insbesondere eine für die Erzeugung von Starkstrom-Ringentladungen, bei der im Innenraum eine Auskleidung vorgesehen ist. Derartige Reaktionskammern finden z. B. Verwendung zum Studium thermonuklearer Reaktionen.

Bei einer a. O. beschriebenen Ausführungsform einer Reaktionskammer bildet die Ringentladung die aus einer einzigen Windung bestehende Sekundärwicklung eines Impulstransformators, und die Reaktionskammer (Torus) weist an ihrem Umfang zwei Isolationespalte auf, welche u. a. verhindern, daß der Torus selbst als eine kurzgeschlossene Windung wirkt. Innerhalb des Torus ist ein Auskleidungssystem angeordnet, welches aus gegeneinander isolierten, sich überlappenden zylindrischen Metallsegmenten besteht, deren Funktion es ist, die Spalte gegen die Entladungen abzuschirmen.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dann, wenn eine metallische Oberfläche, die größer als eine bestimmte kritische Ausdehnungsfläche ist, einem heißen Plasma ausgesetzt wird, Lichtbogenentladungen auftreten können, welche zu einem Verdampfen der Metalloberfläche führen und eine Verunreinigung der Entladung verursachen.

Ein Verfahren zur Verminderung solcher Lichtbogenentladungen besteht darin, die freiliegenden bzw. ungeschützten Oberflächen mit einem anorganischen Isolierstoff zu überziehen; derartige Überzüge begrenzen jedoch erheblich die Wärmeabfuhr.

Die Reaktionskammer gemäß der Erfindung ist durch eine Wandung gekennzeichnet, welche von gegeneinander isolierten Metallbauteilen gebildet wird, wobei jeder Metallbauteil eine dem Plasma zugekehrte Oberfläche aufweist, die kleiner als die für die Ausbildung einer Lichtbogenentladung erforderliche kritische Ausdehnungsfläche ist.

Die Bauteile können aus Platten bestehen, die jeweils auf einem Metallstab befestigt sind. Die Stäbe können durch die Auskleidung hindurch in den ringförmigen Raum zwischen der Reaktionskammerwand und der Auskleidung ragen, wobei Mittel zum Kühlen dieser Stabenden vorgesehen werden können.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden.

In Abstand von der Innenfläche einer metallischen Reaktionskammerwand 1 ist eine Auskleidung 2 aus elektrisch isoliertem Werkstoff, beispielsweise einem keramischen Werkstoff, angeordnet. Auf Stäben 3., welche in der Auskleidung 2 abgedichtet sitzen und durch diese hindurch in den Raum zwischen der Wand 1 und der Auskleidung 2 ragen, ist eine Anzahl sich überlappender Platten 4 von der geforderten Flächengröße befestigt. Dei Platten sind in vier parallel verlaufenden Plasmahaltige Reaktionskammer,

insbesondere für die Erzeugung

von Starkstrom-Ringentladungen

Anmelder:

United Kingdom Atomic Energy Authority, London

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen, Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 20. Juni 1957

Robert Carruthers, London,
ist als Erfinder genannt worden

Bänken oder Reihen angeordnet, wobei die jeweiligen Befestigungsmittelpunkte jeder Gruppe von vier Befestigungsstäben an den vier Ecken eines Quadrates liegen. Der Zwischenraum zwischen der Auskleidung 2 und der Wand 1 kann ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, enthalten, um dadurch Wärme von den vorspringenden Enden der Stäbe 3 abzuführen.

Die Platten 4 weisen eine kreisförmige Form auf; sie können jedoch jede beliebige geeignete Gestalt, welche ein Überlappen sicherstellt, haben. Die kritische Ausdehnungsfläche ist eine Größe, die beim jeweiligen Anwendungsbeispiel durch einen Versuch ermittelt werden muß; sie hat jedoch die Größenordnung von einigen wenigen Quadratzentimetern. Die Platten 4 werden vorzugsweise aus einem Metall mit niedriger Atomzahl hergestellt, beispielsweise aus Aluminium, Magnesium oder Beryllium, so daß alles zum Verdampfen kommende Metall, beispielsweise durch Sprühen oder Spritzen, kein übermäßiges Kühlen der Entladung durch Bremsstrahlung verursachen kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Plasma enthaltende Reaktionskammer, insbesondere für die Erzeugung von Starkstrom-Ringentladungen, gekennzeichnet durch eine Wandung, welche von gegeneinander isolierten Metallbauteilen gebildet wird, wobei jeder Metallbauteil eine dem Plasma zugekehrte Oberfläche aufweist, die

009 699/413

kleiner als die für die Ausbildung einer Lichtbogenentladung erforderliche kritische Ausdehnungsfläche ist.

2. Reaktionskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbauteile derart angeordnet sind, daß sie sich mit den erwähnten Flächen in Ebenen überlappen, welche im wesentlichen parallel zur Ebene der Wandung liegen, wodurch erreicht wird, daß im wesentlichen keine Photonen oder Ionen aus dem Plasma die so gebildete unterteilte Oberfläche zu durchdringen vermögen.

3; Reaktionskarümer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß_ die Wandung toroidförmig ausgestaltet ist und sich innerhalb eines Torus befindet, welcher eine Metallwandung und zumindest

einen Isolationsspalt rund um den kleinen Umfang der Metallwandung aufweist, wobei die Wandung eine Auskleidung innerhalb des Torus bildet.

4. Reaktionskammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus einem Torus besteht, welcher aus Isolierstoff ausgeführt und innerhalb des vorerwähnten Metalltorus angeordnet ist, wobei die Bauteile aus Platten bestehen, die jeweils auf einem Metallstab befestigt sind, und wobei die Stäbe auf der Innenfläche des Isolationstorus befestigt sind.

5. Reaktionskammer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Stäbe, die durch den Isolierstoff hindurch -in- den Ringraum zwischen den beiden toroidförmig gestalteten Wänden hineinragen, und durch Mittel zum Kühlen der Stabenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen