JPH09115686A - プラズマ生成加速装置 - Google Patents
プラズマ生成加速装置Info
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- JPH09115686A JPH09115686A JP7273821A JP27382195A JPH09115686A JP H09115686 A JPH09115686 A JP H09115686A JP 7273821 A JP7273821 A JP 7273821A JP 27382195 A JP27382195 A JP 27382195A JP H09115686 A JPH09115686 A JP H09115686A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 孤立プラズマ（ＣＴ）を生成し且つ磁気面を
強化して追加速することができるプラズマ生成加速装置
を提供する。 【解決手段】 同軸状の内・外部電極１，２等からなる
プラズマ生成加速装置において、導波管１２，１６，１
７、サーキュレータ１１、ダンパ１４及びパルスマイク
ロ波源１０を有してなるマイクロ波導入手段を備え、こ
のマイクロ波導入手段によってプラズマの後方にプラズ
マの磁気面と共鳴する周波数のマイクロ波を導入（照
射）することにより、ＣＴプラズマ７の磁気面を強化す
る。また、このときのマイクロ波の照射はプラズマの生
成加速とタイミングを計って行う。
強化して追加速することができるプラズマ生成加速装置
を提供する。 【解決手段】 同軸状の内・外部電極１，２等からなる
プラズマ生成加速装置において、導波管１２，１６，１
７、サーキュレータ１１、ダンパ１４及びパルスマイク
ロ波源１０を有してなるマイクロ波導入手段を備え、こ
のマイクロ波導入手段によってプラズマの後方にプラズ
マの磁気面と共鳴する周波数のマイクロ波を導入（照
射）することにより、ＣＴプラズマ７の磁気面を強化す
る。また、このときのマイクロ波の照射はプラズマの生
成加速とタイミングを計って行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ生成加速装
置に関し、特に核融合炉に適用される核融合燃料入射装
置に適用して有用なものであり、また、宇宙推進装置、
Ｘ線発生装置、及び核融合プラズマ制御装置に適用して
も有用なものである。
置に関し、特に核融合炉に適用される核融合燃料入射装
置に適用して有用なものであり、また、宇宙推進装置、
Ｘ線発生装置、及び核融合プラズマ制御装置に適用して
も有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のプラズマ生成加速装置を
示す説明図である。同図に示すように、内部電極１と外
部電極２とによって同軸状の一対の電極が形成されてお
り、これらの内・外部電極１，２はインシュレータ３に
よって絶縁されている。内部電極１にはパルス電源４の
一端側が接続されると共に、このパルス電源４の他端側
及び外部電極２側はアースされている。また、外部電極
２の長手方向の途中には電磁弁６を介してガスボンベ１
８が接続されており、内・外部電極１，２の長手方向の
途中にはバイアス磁場コイル５が配設されている。
示す説明図である。同図に示すように、内部電極１と外
部電極２とによって同軸状の一対の電極が形成されてお
り、これらの内・外部電極１，２はインシュレータ３に
よって絶縁されている。内部電極１にはパルス電源４の
一端側が接続されると共に、このパルス電源４の他端側
及び外部電極２側はアースされている。また、外部電極
２の長手方向の途中には電磁弁６を介してガスボンベ１
８が接続されており、内・外部電極１，２の長手方向の
途中にはバイアス磁場コイル５が配設されている。
【０００３】従って上記従来のプラズマ生成加速装置で
は、内・外部電極１，２間に電磁弁６を用いてガスボン
ベ１８からガスを瞬間的に供給し、同時に内部電極１に
パルス電源４により高電圧を印加する。これによってガ
スを絶縁破壊し、プラズマを生成し、このプラズマに電
流を流す。このとき、内・外部電極１，２間には、この
電極に流れる電流によりθ方向（方位角方向）に磁場が
発生し、この磁場とプラズマの電流とにより装置の先端
方向（Ｚ方向）にローレンツ力が発生する。このためプ
ラズマは、このＺ方向に進む。
は、内・外部電極１，２間に電磁弁６を用いてガスボン
ベ１８からガスを瞬間的に供給し、同時に内部電極１に
パルス電源４により高電圧を印加する。これによってガ
スを絶縁破壊し、プラズマを生成し、このプラズマに電
流を流す。このとき、内・外部電極１，２間には、この
電極に流れる電流によりθ方向（方位角方向）に磁場が
発生し、この磁場とプラズマの電流とにより装置の先端
方向（Ｚ方向）にローレンツ力が発生する。このためプ
ラズマは、このＺ方向に進む。
【０００４】これと同時にバイアス磁場コイル５に電流
を流し、バイアス磁場をプラズマの前方にｒ方向（半径
方向）に生成する。これにより、プラズマは前記バイア
ス磁場をクロスする際に速度エネルギーがプラズマのト
ロイダル電流に変換されポロイダル磁場が形成される。
またガン電流（プラズマ電流）により、最終的にドーナ
ツ状のプラズマ（コンパクトトーラス（ＣＴ）、以下Ｃ
Ｔプラズマという）を生成する際に、ポロイダル電流と
してクローズし、トロイダル磁場も生成される。これに
より、自己電流による自己磁場を保持したＣＴプラズマ
７が生成される。また、これに引き続き電流を流すこと
によりＣＴプラズマ７を追加速することができる。なお
図５は上記ｒ方向、θ方向、Ｚ方向の関係を示す斜視図
である。
を流し、バイアス磁場をプラズマの前方にｒ方向（半径
方向）に生成する。これにより、プラズマは前記バイア
ス磁場をクロスする際に速度エネルギーがプラズマのト
ロイダル電流に変換されポロイダル磁場が形成される。
またガン電流（プラズマ電流）により、最終的にドーナ
ツ状のプラズマ（コンパクトトーラス（ＣＴ）、以下Ｃ
Ｔプラズマという）を生成する際に、ポロイダル電流と
してクローズし、トロイダル磁場も生成される。これに
より、自己電流による自己磁場を保持したＣＴプラズマ
７が生成される。また、これに引き続き電流を流すこと
によりＣＴプラズマ７を追加速することができる。なお
図５は上記ｒ方向、θ方向、Ｚ方向の関係を示す斜視図
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術に係るプラズマ生成加速装置では、ＣＴプラズマ７
を完全なドナーツ状の形に生成する場合、バイアス磁場
と初期のプラズマ速度の関係によりコンパクトトーラス
の磁気面の生成が不完全になってしまい、完全な自己磁
場を持った孤立プラズマ（ＣＴ）にならない場合があ
る。
技術に係るプラズマ生成加速装置では、ＣＴプラズマ７
を完全なドナーツ状の形に生成する場合、バイアス磁場
と初期のプラズマ速度の関係によりコンパクトトーラス
の磁気面の生成が不完全になってしまい、完全な自己磁
場を持った孤立プラズマ（ＣＴ）にならない場合があ
る。
【０００６】また孤立プラズマ（ＣＴ）になったとして
も、磁気面が弱く追加速が困難となる場合がある。
も、磁気面が弱く追加速が困難となる場合がある。
【０００７】従って本発明は上記従来技術に鑑み、孤立
プラズマ（ＣＴ）を生成し且つその磁気面を強化して追
加速をすることができるプラズマ生成加速装置を提供す
ることを課題とする。
プラズマ（ＣＴ）を生成し且つその磁気面を強化して追
加速をすることができるプラズマ生成加速装置を提供す
ることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明は、同軸状で相互に絶縁された一対の電極と、こ
れらの電極に電圧を印加するパルス電源と、バイアス磁
場を生成するバイアス磁場コイルと、プラズマのもとに
なるガスを前記一対の電極間に供給するガス供給手段と
を備えたプラズマ生成加速装置において、前記一対の電
極間の前記プラズマ後方に前記プラズマの磁気面と共鳴
する周波数のマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
を備えたことを特徴とする。
の発明は、同軸状で相互に絶縁された一対の電極と、こ
れらの電極に電圧を印加するパルス電源と、バイアス磁
場を生成するバイアス磁場コイルと、プラズマのもとに
なるガスを前記一対の電極間に供給するガス供給手段と
を備えたプラズマ生成加速装置において、前記一対の電
極間の前記プラズマ後方に前記プラズマの磁気面と共鳴
する周波数のマイクロ波を導入するマイクロ波導入手段
を備えたことを特徴とする。
【０００９】また第２の発明は、上記第１の発明におい
て、前記マイクロ波導入手段にはパルス駆動のマイクロ
波源を備え、このマイクロ波源のマイクロ波発振器の発
振を前記パルス電源をオンすると同時に開始させると共
に、予め求めた装置に固有の前記プラズマが装置内に存
在している時間が経過したときに、又は前記プラズマが
前記一対の電極の存在する位置を越えたことを検出する
よう配設した磁気検出器の検出信号に基づいて前記マイ
クロ波発振器の発振を停止させるよう構成したことを特
徴とする。
て、前記マイクロ波導入手段にはパルス駆動のマイクロ
波源を備え、このマイクロ波源のマイクロ波発振器の発
振を前記パルス電源をオンすると同時に開始させると共
に、予め求めた装置に固有の前記プラズマが装置内に存
在している時間が経過したときに、又は前記プラズマが
前記一対の電極の存在する位置を越えたことを検出する
よう配設した磁気検出器の検出信号に基づいて前記マイ
クロ波発振器の発振を停止させるよう構成したことを特
徴とする。
【００１０】従って上記第１又は第２の発明によれば、
プラズマのある磁気面と共鳴するマイクロ波を後方に導
入することにより、プラズマの任意の磁気面を強化する
ことができ、孤立したプラズマが生成しやすくなる。ま
た、プラズマ自身のプラズマ温度を向上することもでき
る。
プラズマのある磁気面と共鳴するマイクロ波を後方に導
入することにより、プラズマの任意の磁気面を強化する
ことができ、孤立したプラズマが生成しやすくなる。ま
た、プラズマ自身のプラズマ温度を向上することもでき
る。
【００１１】また上記第２の発明によれば、プラズマの
生成加速とタイミングを計ってマイクロ波の照射、即ち
発振開始及び発振停止を行う。このためエネルギー効率
が高い。
生成加速とタイミングを計ってマイクロ波の照射、即ち
発振開始及び発振停止を行う。このためエネルギー効率
が高い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。なお従来（図４）と同様の部
分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
に基づき詳細に説明する。なお従来（図４）と同様の部
分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
【００１３】図１は本発明の実施例に係るプラズマ生成
加速装置を示す説明図、図２は図１に示すプラズマ生成
加速装置によるＣＴプラズマ生成時の磁気面強化概念
図、図３は図１に示すプラズマ生成加速装置によるＣＴ
プラズマ生成後の後部磁気面強化概念図である。
加速装置を示す説明図、図２は図１に示すプラズマ生成
加速装置によるＣＴプラズマ生成時の磁気面強化概念
図、図３は図１に示すプラズマ生成加速装置によるＣＴ
プラズマ生成後の後部磁気面強化概念図である。
【００１４】図１に示すように、本実施例に係るプラズ
マ生成加速装置は、図４に示す従来のプラズマ生成加速
装置において、ＣＴプラズマ生成時の磁気面及びＣＴプ
ラズマ生成後の後部磁気面を強化するために、プラズマ
の磁気面に共鳴する周波数のマイクロ波をプラズマの後
方に導入するためのマイクロ波導入手段として、パルス
マイクロ波源１０、導波管１２，１６，１７、サーキュ
レータ１１、及びダンパ１４を備えたものである。
マ生成加速装置は、図４に示す従来のプラズマ生成加速
装置において、ＣＴプラズマ生成時の磁気面及びＣＴプ
ラズマ生成後の後部磁気面を強化するために、プラズマ
の磁気面に共鳴する周波数のマイクロ波をプラズマの後
方に導入するためのマイクロ波導入手段として、パルス
マイクロ波源１０、導波管１２，１６，１７、サーキュ
レータ１１、及びダンパ１４を備えたものである。
【００１５】即ち、外部電極２の長手方向途中にはマイ
クロ波導入孔１３が形成されており、ここに導波管１２
の一端が接続されている。そして、導波管１２の他端側
にはサーキュレータ１１及び導波管１７を介してパルス
マイクロ波源１０が接続されている。また、サーキュレ
ータ１１には導波管１６を介してダンパ１４が接続され
ている。なお、図１ではバイアス磁場コイル５の直後に
マイクロ波導入手段を設けているが、バイアス磁場コイ
ル５の手前に設けてもよい。
クロ波導入孔１３が形成されており、ここに導波管１２
の一端が接続されている。そして、導波管１２の他端側
にはサーキュレータ１１及び導波管１７を介してパルス
マイクロ波源１０が接続されている。また、サーキュレ
ータ１１には導波管１６を介してダンパ１４が接続され
ている。なお、図１ではバイアス磁場コイル５の直後に
マイクロ波導入手段を設けているが、バイアス磁場コイ
ル５の手前に設けてもよい。
【００１６】上記のマイクロ波導入手段からマイクロ波
導入孔１３を介して内・外部電極１２間に導入されるマ
イクロ波は、プラズマを加熱するために用いられる。こ
こでの加熱はプラズマ中の電子のサイクロトロン共鳴現
象を利用する。サイクロトロン共鳴は磁場中にあるプラ
ズマで発生し、その共鳴周波数は、磁場の強さをＢとす
ると、次式で与えられる。
導入孔１３を介して内・外部電極１２間に導入されるマ
イクロ波は、プラズマを加熱するために用いられる。こ
こでの加熱はプラズマ中の電子のサイクロトロン共鳴現
象を利用する。サイクロトロン共鳴は磁場中にあるプラ
ズマで発生し、その共鳴周波数は、磁場の強さをＢとす
ると、次式で与えられる。
【００１７】ｆ＝（ｅＢ／ｍ）／２π ここでｅは電子一個当たりの電荷量、ｍは電子の質量で
ある。
ある。
【００１８】ＣＴプラズマはバイアス磁場を横切る際に
ＣＴプラズマの内部にトロイダル電流が流れ、ＣＴプラ
ズマの外周部にポロイダル方向に磁場を形成する。この
磁場の最大値はバイアス磁場とほぼ等しい値になる。し
たがってバイアス磁場に対して相当する周波数のマイク
ロ波を入射することで加熱が可能となる。ＣＴプラズマ
周辺部のポロイダル磁場は外側ほど弱くなるので、周波
数を下げることによりその周波数に対応した磁気面上の
プラズマを選択的に加熱することができる。
ＣＴプラズマの内部にトロイダル電流が流れ、ＣＴプラ
ズマの外周部にポロイダル方向に磁場を形成する。この
磁場の最大値はバイアス磁場とほぼ等しい値になる。し
たがってバイアス磁場に対して相当する周波数のマイク
ロ波を入射することで加熱が可能となる。ＣＴプラズマ
周辺部のポロイダル磁場は外側ほど弱くなるので、周波
数を下げることによりその周波数に対応した磁気面上の
プラズマを選択的に加熱することができる。
【００１９】また、サーキュレータ１１は次のような理
由から設けられている。即ち、マイクロ波はサイクロト
ロン共鳴によりプラズマに吸収されるが、このサイクロ
トロン共鳴では電子が螺旋運動をするため、ここから新
たな電磁波が発生する。これが入射マイクロ波の反射波
として導波管１２内に戻ってくるため、何もなければ、
この反射波がそのままパルスマイクロ波源１０のマイク
ロ波発振器へと逆流してしまい、このマイクロ波発振器
を故障させる原因となる。
由から設けられている。即ち、マイクロ波はサイクロト
ロン共鳴によりプラズマに吸収されるが、このサイクロ
トロン共鳴では電子が螺旋運動をするため、ここから新
たな電磁波が発生する。これが入射マイクロ波の反射波
として導波管１２内に戻ってくるため、何もなければ、
この反射波がそのままパルスマイクロ波源１０のマイク
ロ波発振器へと逆流してしまい、このマイクロ波発振器
を故障させる原因となる。
【００２０】そこで上記の如くサーキュレータ１１が設
けられている。このサーキュレータ１１は、通常、マイ
クロ波の入出力ポートが３つ以上あるマイクロ波素子で
あり、例えばポートが３つあるとすると、ポート１から
入ったマイクロ波はポート２へ出力されるが、ポート２
から入ったマイクロ波はポート３に出力され、ポート３
に入ったマイクロ波はポート１に出力される。このよう
にマイクロ波がポート間を巡回するため、サーキュレー
タ１１のポート１にマイクロ波発振器を接続し、ポート
２に負荷を接続すると、負荷からの反射波（上記の入射
マイクロ波の反射波）はポート３に出力され、ポート１
へは直接戻らなくなる。そしてポート３にマイクロ波を
吸収してしまうダンパ１４を接続しておくと、反射波は
ここで吸収されてしまい、マイクロ波発振器に戻らなく
なる。その結果、反射波によるマイクロ波発振器の故障
を回避することができる。なお、サーキュレータ１１は
マイクロ波伝送ではよく知られた素子であり、また、サ
ーキュレータ１１とダンパ１４とが組み合わされたもの
はアイソレータと呼ばれることもある。
けられている。このサーキュレータ１１は、通常、マイ
クロ波の入出力ポートが３つ以上あるマイクロ波素子で
あり、例えばポートが３つあるとすると、ポート１から
入ったマイクロ波はポート２へ出力されるが、ポート２
から入ったマイクロ波はポート３に出力され、ポート３
に入ったマイクロ波はポート１に出力される。このよう
にマイクロ波がポート間を巡回するため、サーキュレー
タ１１のポート１にマイクロ波発振器を接続し、ポート
２に負荷を接続すると、負荷からの反射波（上記の入射
マイクロ波の反射波）はポート３に出力され、ポート１
へは直接戻らなくなる。そしてポート３にマイクロ波を
吸収してしまうダンパ１４を接続しておくと、反射波は
ここで吸収されてしまい、マイクロ波発振器に戻らなく
なる。その結果、反射波によるマイクロ波発振器の故障
を回避することができる。なお、サーキュレータ１１は
マイクロ波伝送ではよく知られた素子であり、また、サ
ーキュレータ１１とダンパ１４とが組み合わされたもの
はアイソレータと呼ばれることもある。
【００２１】また、マイクロ波の照射（内・外部電極
１，２間への導入）を連続波で行うとプラズマを生じな
いときには内・外部電極１，２間を通過して装置の外へ
逃げてしまうため、エネルギー効率が悪くなる。そこで
本プラズマ生成加速装置では、上記の如くパルス駆動の
マイクロ波源１０を用いた。このパルスマイクロ波源１
０のマイクロ波発振器自体はいつでも発振できるように
常時ウォームアップしておく。そして、このパルス駆動
タイプのマイクロ波発振器は内部にある発振部に加わる
電圧を制御することで発振をオン／オフすることができ
るので、プラズマを生成するパルス電源４をオンすると
同時にマイクロ波発振器にトリガ信号を加えて発振を開
始する。
１，２間への導入）を連続波で行うとプラズマを生じな
いときには内・外部電極１，２間を通過して装置の外へ
逃げてしまうため、エネルギー効率が悪くなる。そこで
本プラズマ生成加速装置では、上記の如くパルス駆動の
マイクロ波源１０を用いた。このパルスマイクロ波源１
０のマイクロ波発振器自体はいつでも発振できるように
常時ウォームアップしておく。そして、このパルス駆動
タイプのマイクロ波発振器は内部にある発振部に加わる
電圧を制御することで発振をオン／オフすることができ
るので、プラズマを生成するパルス電源４をオンすると
同時にマイクロ波発振器にトリガ信号を加えて発振を開
始する。
【００２２】一方、ＣＴプラズマを加速する距離とＣＴ
プラズマを加速するために投入するエネルギーとからＣ
Ｔプラズマが装置内に存在している時間のデータを装置
に固有な値として装置製作時に取っておくことができる
ので、このデータに基づいて発振終了の信号をマイクロ
波発振器に送れば、マイクロ波の発振を停止させること
ができる。
プラズマを加速するために投入するエネルギーとからＣ
Ｔプラズマが装置内に存在している時間のデータを装置
に固有な値として装置製作時に取っておくことができる
ので、このデータに基づいて発振終了の信号をマイクロ
波発振器に送れば、マイクロ波の発振を停止させること
ができる。
【００２３】また、マイクロ波の発振をＣＴプラズマが
内・外部電極１，２のある位置を越えたところで停止さ
せたい場合には、磁気プローブでＣＴプラズマのポロイ
ダル磁場を検出し、ＣＴプラズマの通過を確認して発振
停止の信号を出すことにより実現することができる。
内・外部電極１，２のある位置を越えたところで停止さ
せたい場合には、磁気プローブでＣＴプラズマのポロイ
ダル磁場を検出し、ＣＴプラズマの通過を確認して発振
停止の信号を出すことにより実現することができる。
【００２４】従って本実施例に係るプラズマ生成加速装
置によれば、プラズマを生成しバイアス磁場をクロスさ
せるところまでは従来のものと同様であるが、更に、プ
ラズマの磁気面に共鳴する周波数のマイクロ波をプラズ
マの後方に導入することにより、図２に示すＣＴプラズ
マ生成時の磁気面及び図３に示すＣＴプラズマ生成後の
後部磁気面を強化することができる。
置によれば、プラズマを生成しバイアス磁場をクロスさ
せるところまでは従来のものと同様であるが、更に、プ
ラズマの磁気面に共鳴する周波数のマイクロ波をプラズ
マの後方に導入することにより、図２に示すＣＴプラズ
マ生成時の磁気面及び図３に示すＣＴプラズマ生成後の
後部磁気面を強化することができる。
【００２５】またマイクロ波の照射は、プラズマの生成
加速とタイミングを計って行うことができる。
加速とタイミングを計って行うことができる。
【００２６】以上のことから、以下のような効果が得ら
れる。
れる。
【００２７】プラズマ（ＣＴ）の任意の磁気面を強化
することによって、孤立した質の良いＣＴプラズマ７を
生成することができる。 ＣＴプラズマ７のパラメータを装置のパラメータに依
らず、マイクロ波加熱によって、より高温にすることが
可能である。即ち、プラズマ温度を独立に制御すること
ができる。 ＣＴプラズマ生成後ＣＴプラズマ７の後部にマイクロ
波を照射する場合、後部の磁気面を強化すると共にＣＴ
プラズマ７にエネルギーを供給することにより速度を向
上させる効果もあると思われる。 プラズマの生成加速とタイミングを計ってマイクロ波
を照射することにより、エネルギー効率を高めることが
できる。
することによって、孤立した質の良いＣＴプラズマ７を
生成することができる。 ＣＴプラズマ７のパラメータを装置のパラメータに依
らず、マイクロ波加熱によって、より高温にすることが
可能である。即ち、プラズマ温度を独立に制御すること
ができる。 ＣＴプラズマ生成後ＣＴプラズマ７の後部にマイクロ
波を照射する場合、後部の磁気面を強化すると共にＣＴ
プラズマ７にエネルギーを供給することにより速度を向
上させる効果もあると思われる。 プラズマの生成加速とタイミングを計ってマイクロ波
を照射することにより、エネルギー効率を高めることが
できる。
【００２８】
【発明の効果】以上発明の実施の形態と共に具体的に説
明したように本発明によれば、以下の効果が得られる。 プラズマ（ＣＴ）の任意の磁気面を強化することによ
って、孤立した質の良いＣＴプラズマを生成することが
できる。 ＣＴプラズマのパラメータを装置のパラメータに依ら
ず、マイクロ波加熱によって、より高温にすることが可
能である。即ち、プラズマ温度を独立に制御することが
できる。 ＣＴプラズマ生成後ＣＴプラズマの後部にマイクロ波
を照射する場合、後部の磁気面を強化すると共にＣＴプ
ラズマにエネルギーを供給することにより速度を向上さ
せる効果もあると思われる。 プラズマの生成加速とタイミングを計ってマイクロ波
を照射することにより、エネルギー効率を高めることが
できる。
明したように本発明によれば、以下の効果が得られる。 プラズマ（ＣＴ）の任意の磁気面を強化することによ
って、孤立した質の良いＣＴプラズマを生成することが
できる。 ＣＴプラズマのパラメータを装置のパラメータに依ら
ず、マイクロ波加熱によって、より高温にすることが可
能である。即ち、プラズマ温度を独立に制御することが
できる。 ＣＴプラズマ生成後ＣＴプラズマの後部にマイクロ波
を照射する場合、後部の磁気面を強化すると共にＣＴプ
ラズマにエネルギーを供給することにより速度を向上さ
せる効果もあると思われる。 プラズマの生成加速とタイミングを計ってマイクロ波
を照射することにより、エネルギー効率を高めることが
できる。
【図１】本発明の実施例に係るプラズマ生成加速装置を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】図１に示すプラズマ生成加速装置によるＣＴプ
ラズマ生成時の磁気面強化概念図である。
ラズマ生成時の磁気面強化概念図である。
【図３】図１に示すプラズマ生成加速装置によるＣＴプ
ラズマ生成後の後部磁気面強化概念図である。
ラズマ生成後の後部磁気面強化概念図である。
【図４】従来のプラズマ生成加速装置を示す説明図であ
る。
る。
【図５】ｒ方向、θ方向、Ｚ方向の関係を示す斜視図で
ある。
ある。
１ 内部電極 ２ 外部電極 ３ インシュレータ ４ パルス電源 ５ バイアス磁場コイル ６ 電磁弁 ７ ＣＴプラズマ １０ パルスマイクロ波源 １１ サーキュレータ １２，１６，１７ 導波管 １３ マイクロ波導入孔 １４ ダンパ １５ 磁気面 １８ ガスボンベ
Claims (2)
- 【請求項１】 同軸状で相互に絶縁された一対の電極
と、これらの電極に電圧を印加するパルス電源と、バイ
アス磁場を生成するバイアス磁場コイルと、プラズマの
もとになるガスを前記一対の電極間に供給するガス供給
手段とを備えたプラズマ生成加速装置において、 前記一対の電極間の前記プラズマ後方に前記プラズマの
磁気面と共鳴する周波数のマイクロ波を導入するマイク
ロ波導入手段を備えたことを特徴とするプラズマ生成加
速装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載するプラズマ生成加速装
置において、 前記マイクロ波導入手段にはパルス駆動のマイクロ波源
を備え、このマイクロ波源のマイクロ波発振器の発振を
前記パルス電源をオンすると同時に開始させると共に、
予め求めた装置に固有の前記プラズマが装置内に存在し
ている時間が経過したときに、又は前記プラズマが前記
一対の電極の存在する位置を越えたことを検出するよう
配設した磁気検出器の検出信号に基づいて前記マイクロ
波発振器の発振を停止させるよう構成したことを特徴と
するプラズマ生成加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273821A JPH09115686A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | プラズマ生成加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7273821A JPH09115686A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | プラズマ生成加速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09115686A true JPH09115686A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17533035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7273821A Withdrawn JPH09115686A (ja) | 1995-10-23 | 1995-10-23 | プラズマ生成加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09115686A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6706141B1 (en) * | 1998-10-16 | 2004-03-16 | R3T Rapid Reactive Radicals Technology | Device to generate excited/ionized particles in a plasma |
| JPWO2015002131A1 (ja) * | 2013-07-02 | 2017-02-23 | 学校法人日本大学 | 磁化同軸プラズマ生成装置 |
| JP2020064062A (ja) * | 2013-06-27 | 2020-04-23 | ノンリニア イオン ダイナミックス， エルエルシーＮｏｎｌｉｎｅａｒ Ｉｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃｓ， Ｌｌｃ． | 核融合反応方法、機器、及びシステム |
| CN112943571A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-11 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于紧凑环等离子体的高比冲大功率空间推进器 |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP7273821A patent/JPH09115686A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6706141B1 (en) * | 1998-10-16 | 2004-03-16 | R3T Rapid Reactive Radicals Technology | Device to generate excited/ionized particles in a plasma |
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| CN112943571A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-11 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于紧凑环等离子体的高比冲大功率空间推进器 |
| CN112943571B (zh) * | 2021-03-08 | 2023-02-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于紧凑环等离子体的高比冲大功率空间推进器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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