JPH04110598A - 電磁加速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁加速装置、特に、二本のレールと、そのう
ちの−本のレールと対になる分割された補助レールを使
用する、表面分割レール型電磁加速装置に関する。

〔従来の技術〕

電磁加速装置では二本のレールの間に、一般に絶縁物か
らなる射出体を設置し、レール間に高電圧を印加して射
出体後面にアーク放電を生じさせ、生成するプラズマの
中を流れる電流のローレンツ力で射出体を加速する。数
Ｋ　ｍ　／　ｓに射出体を加速しようとすると大電流が
必要になるが、しばしばレール内に二次アークが発生す
る結果、射出体後面を流れる電流が減少し、加速できな
くなることが多い、その現象を第２図で説明する。第２
図においてレール１の間に射出体２が設置され、電源６
により高電圧が印加される。射出体２の後面に薄い金属
箔等を取り付けておくと、箔に大電流が流れて蒸発させ
アーク放電が生じる。これをプラズマアーマチャ３と称
し、このプラズマ中を流れる電流Ｉｒａのローレンツ力
で射出体を加速する。

この時Ｉｒａが大きいとプラズマも高温になり、レール
等の構造材からガス５が発生する。適当な条件下ではこ
のガス中で二本のレール間にアーク放電が生じ、二次ア
ーク４が発生する。この時、二次アークに流れる電流Ｉ
　ｒｒがＩｒａに比べて小さければ問題ないが、Ｉｒａ
と同程度であればＩｒａ：Ｉｒｏ　　ＩｒｒでＩｒｏは
一定なのでプラズマアーマチャ中を流れる電流が減少し
、加速力も小さくなる。

このため、１０Ｋｍ／ｓ近くまで加速することが難しい
という問題点があった。二次アークを生じさせない対策
はいろいろ提案されているが、その有力手段の一つはレ
ールを分割し、射出体が通過した部分のレールを電源か
ら切りはなすことである。この方法については、アイ・
イー・イー・イー、トランザクションオンマグネチフス
、２５゜（１９８９年）第４１２頁から第４１７頁（Ｉ
ＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔ
ｉｃｓ　Ｖｏ　Ｑ　、　２５　、　ｐ　ｐ４１２−４１
７（１９８９年））で論じられている。

その概念を第３図に示す。第３図において二本のレール
１のうち一本の射出体側にいくつかに分割された補助レ
ール７を設置する。補助レール間、および、補助レール
とレール間を電気的に絶縁され、補助レールとレールは
金属箔のような大電流で溶断するような接続線８で接続
される。電源６から高電圧が印加され、実線で示した射
出体２の後面を実線の矢印で示すように電流が流れ射出
体を加速する。射出体後面を流れた電流は補助レール７
、接続線８レール１を通り、電源にもどる。

射出体が加速され破線で示すように次の補助レールに移
動すると電流も点線の矢印で示したように、その流路を
変える。この時、射出体通過後溶断するように接続線の
太さ等を選べば、接続線は開スイッチとして動作し、補
助レールと電源との間の接続がなくなる。従って、射出
体の後部での二次アーク発生を防ぐことができる。この
構造では補助レールとレールで構成される回路のインダ
クタンスが小さいので、開スイッチとして動作する時に
発生する補助レール間の電圧も小さくなり、補助レール
間での放電によるレール損傷を抑制できるという長所が
ある。第４図にこの方法を用いた電磁加速装置の射出方
向に垂直な断面を示す。補助レール７とレール１の間に
、マイラフィルム、あるいは、テフロンなどの絶縁物９
と金属箔よりなる接続線８がはさまれている。これらは
絶縁物でできた押さえ材１１とスペーサ１０と共に相互
に締め付けられ固定される。このような構造にすれば、
第３図で示したように補助レールとレールで構成される
回路のインダクタンスを小さくできるとともに、接続線
８も往復配線のため、そのインダクタンスも小さく、接
続線８が溶断する時に発生する電圧を低くすることがで
きる。一方、この構造では一回の射出後、補助レールと
レールを締め付けている部分を全て分解し、接続線８を
交換する必要があり効率的に射出できないという問題が
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は接続線を簡単に交換できず、効率的な射
出ができないという問題があった。

本発明の目的は回路のインダクタンスを大きくしない条
件を満足すると同時に、レール等を分解せずに簡単に接
続線が交換でき、効率的に射出てきる電磁加速装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は補助レールとレー
ル各々からレール面に垂直方向に電極を設け、それらを
レールと絶縁物からなる構造体の外部まで延長した後、
開スイッチとして動作する接続線を取り付けるようにし
た。また、これらの電極は往復、あるいは、同軸構造に
なるように延長し、回路のインダクタンスを小さくする
ようにしている。さらに、円柱と円筒からなる電極では
、通常フユーズとしてよく用いられる管入フユーズと同
様なものを使用できるようにし、接続線の交換が容易に
行なえるようにした。

〔作用〕

補助レールとレールに取り付けられた電極間の接続線は
開スイッチとして動作する。この接続線を取り付ける部
分はレールや絶縁物からなる射出部構造体の外部にある
ため、交換が容易であり、射出を効率よく行なうことが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図（ａ）にレール部の射出方向に垂直方向の断面図を示
す。第１図（ｂ）にはその斜視図を示す。第１図（ａ）
において１丁字形の電極を付けた補助レール１２は、同
じく丁字形状の二つの電極を付けたレール１３の中に、
絶縁物９を間にはさんで差し込まれている。これらの補
助レールとレールは、絶縁物からなる押さえ材１１とス
ペーサ１ｏとともに締め付けられ固定される。電極の先
端には、補助レールとレールの間を接続する金属箔等か
らなる接続線がねし止めあるいははんだ付は等の手段で
取り付けられる。このようにすれば、補助レールとレー
ルに付けられた電極は往復構造になっているため、この
回路のインダクタンスは小さい。また、溶断して開スイ
ッチとして動作する接続線の部分は、レール構造体の外
部にあるため、レール構造体を分解することなく容易に
交換できるという効果がある。第１図（ｂ）に示すよう
にこのような電極をもった補助レールが適当な数、−本
のレールの上に取り付けられる。

本発明の他の実施例を第５図により説明する。

第５図において、少なくとも一個の円柱状電極をつけた
補助レール１４が、円筒状電極をつけたレール１５の中
に、絶縁物９を間にはさんで差し込まれている。これら
のレール等は押さえ材１１とスペーサ１０とともに締め
付けられ固定される。

補助レール１４とレール１５の間は管入ヒユーズ状の接
続線１７を内蔵した絶縁物の容器１６で接続される。容
器１６はキャップ１８で固定される。

このようにすれば、電極が同軸形状であるため回路のイ
ンダクタンスを小さくすることができる。

また、レール構造体の外部に接続線取り付は部があるた
め、レール構造体を分解せず、容易に接続線を交換でき
る。また、管入ヒユーズ状の接続線を使用できるため交
換が一層容易になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レール構造体の外部に接続線があるの
で、レール構造体を分解することなく接続線を容易に交
換することができる。また、管入ヒユーズ状の接続線を
使用できるため、その交換が一層容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図（ａ）および斜
視図（ｂ）、第２図はレール間の二次アーク発生の説明
図、第３図は表面分割レール型電磁加速装置の説明図、
第４図は表面分割レール型電磁加速装置のレール部の断
面図、第５図は本発明の他の実施例の断面図である。 １・・・レール、２・・・射呂体、３・・・プラズマア
ーマチャ、４・・・二次アーク、５・・・ガス、６・・
・電源、７・・・補助レール、８・・・接続線、９・・
・絶縁物、１０・・・スペーサ、１１・・・押さえ材、
１２・・・１字電極付補助レール、１３・・・１字状電
極付レール、１４・・・円柱電極付補助レール、１５・
・・円筒電極付レール、第１図 （ｂ、） 第 図 ！

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二本のレールといくつかに分割された補助レールを
   持つ表面分割レール型電磁加速装置において、 前記補助レール一個について少なくとも一個の電極を、
   前記補助レールのレール面と垂直方向に設け、前記補助
   レールと対になつているレールについても、レール面と
   垂直方向に前記電極を取り囲むように電極を配置したこ
   とを特徴とする電磁加速装置。 ２、請求項１において、前記電極の形状が矩形で前記補
   助レールの電極の両側に前記レールの電極を配置した電
   磁加速装置。 ３、請求項１において、前記補助レールの電極が円柱で
   、前記レールの電極が円筒で前記補助レールの電極と同
   軸状になるように配置した電磁加速装置。