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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung radialer Ionenbeschleunigung mittels eines kaskadenförmigen Hochspannungs- und Hochfrequenzelektrofeldes, welches in einem
Hohlleiter mit Hilfe von mehreren zentral gereihten Elektroden erzeugt wird.
Verfahren zur Gewinnung radialer Ionenbeschleunigung sind von grosser Bedeutung für wissen- schaftliche Forschung und für praktische oder industrielle Verwendung thermo-nuklearer Fusions- prozesse in einem gasförmigen Medium zwecks neuer chemisch-nuklearer Verbindungen oder Energie- gewinnung.
Es sind bereits mehrere Beschleuniger elektrisch. geladener Teilchen bekannt (z. B. Zyklotron,
Synchrotron, Synchrozyklotron, Betatron usw.).
Nachteil dieser Apparaturen ist es, dass sie jeweils nur ein Teilchenbündel (Ionenstrahl) beschleunigen. Dies geschieht entweder linear, im Kreis, oder in Spiralbahnen, niemals aber konti- nuierlich vom ganzen Umfang eines Hohlleiters in seine Mitte. So wird die für die Kollision einer grossen Ionenanzahl notwendige Ionenverdichtung nicht erreicht.
Der Zweck der Erfindung ist die Ionenbeschleunigung ins Zentrum eines Hohlleiters, wobei zum Unterschied vom bekannten Stand der Technik nicht nur ein Teilchenbündel beschleunigt wird, sondern alle Ionen, die sich am inneren Rand der Oberfläche einer Scheibe, welche in einem Hohl- leiter eingebaut ist, befinden. Diese Ionen werden radial in die Mitte des Hohlleiters beschleunigt und dort komprimiert, wodurch entweder Energie oder neue chemische Verbindungen durch Ionenkollisionen erzeugt werden. Dieser Effekt wird durch Anwendung von Spannungen und Frequenzen in Grössenbereichen, die über die bekannten Beschleuniger hinausgehen, erreicht.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenbeschleunigung radial in die Mitte der Oberfläche einer Scheibe (welche in einem Hohlleiter eingebaut ist), mit starker Ionenkonzentration in einer Raumeinheit, mittels eines starken radialen kaskadenförmigen Hochfrequenzelektrofeldes von mehreren MV und mit starken Wechselwirkungen gewonnen wird, welches durch Durchschaltung einer bestimmten Anzahl kreisförmiger Elektroden mit entsprechender Anzahl von Tesla-Spulen (d. h. Sekundärspulen von Tesla-Transformatoren) erzeugt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, wobei Fig. 1 eine Ausführungsform mit Ringelektroden und Fig. 2 die Durchschaltung von Tesla-Spulen mit diesen Elektroden zeigen.
Auf der rundlichen Scheibe --1-- (Fig. 1 - Vogelperspektive, Fig. 2 - Durchschnitt) ist eine bestimmte Anzahl kreisförmiger Elektroden-El, E2, E3.... En-- vorgesehen, die auf der Ebene der Scheibe in einem Hohlleiter --H-- ringförmig eingebaut und zentral gereiht sind. Die Scheibe besteht aus einem nicht leitenden Material (z. B. keramisch) von zirka 1 m Durchmesser, ihre Grösse kann jedoch variieren (bis mehreren 10 m, falls die Beschleunigungsapparatur zur Energieerzeugung verwendet wird). Die Entfernung eines Ringes der Elektrode vom andern kann verschieden sein, je nachdem, zu welchem Zweck die Apparatur dienen wird. In der Kreiskammer --g-- ist ein Gas komprimiert, das weiter über den Rand --R-- in den Hohlleiter zugeführt und zur Mitte beschleunigt wird.
An Hand der Fig. 2 sieht man klar die Verdrahtung der Elektroden (die auf der oberen Seite der Scheibe plaziert sind) mit Tesla-Spulen--T1, T2, T3.... Tn--. Hochspannungsinduktionsgeneratoren-Gl, G2, G3.... Gn-- erregen die Tesla-Transformatoren. Die Sekundärspule des TeslaTransformators --T1- ist mit der ersten und zweiten Elektrode-El, EZ-durchgeschaltet (vom äusseren Rand der Scheibe aus gesehen), die folgende Spule --T2-- ist mit der zweiten und dritten Elektrode --E2 und E3-- durchgeschaltet, und die weiter folgende Spule --T3- ist mit den Elektro- den --E3 und E4-- durchgeschaltet usw.
Dabei beträgt die Induktionsspannung und die Frequenz auf der folgenden Spule jeweils das Doppelte (oder ein anderes grösseres Vielfaches) der vorhergehenden Spule --T--. Es wird also auf jeder folgenden Tesla-Spule immer doppelt so grosse Spannung induziert und eine doppelt so grosse Frequenz geschaffen. Die Spannung und Frequenz auf (Tl) = 1, auf (T2) = 2, auf (T3) = 4 usw.
Da auf den Elektroden durch die Induktion der Tesla-Spulen eine sehr hohe Spannung erregt wird (Spannung im Bereich von mindestens 10'V) werden die Moleküle oder Atome des gasförmigen Mediums im Hohlleiter augenblicklich ionisiert und in der Richtung der wachsenden, hochfrequenten, induzierten Hochspannung beschleunigt. Bei einer sehr hohen Spannung bzw. Induktion kann eine
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sehr hohe Geschwindigkeit der Ionen erreicht werden, die, entweder in die Mitte hin beschleunigt werden (falls die induzierte Spannung auf den Elektroden von der ersten Elektrode am Rand zur Scheibenmitte steigt), oder die Ionen werden im Gegenteil von der Scheibenmitte her zu ihrem Rand beschleunigt, je nachdem, wie das Gerät elektrisch eingeschaltet ist und wozu es dient.
Ein nach diesem Prinzip konstruierter Ionenbeschleuniger kann für wissenschaftliche, even- tuell energetische Zwecke verwendet werden, weiters in der Chemie zur Synthese von Stoffen, die sich unter normalen Bedingungen nur schwer verbinden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung einer radialen Ionenbeschleunigung mittels eines kaskadenförmigen Hochspannungs-und Hochfrequenzelektrofeldes, dadurch gekennzeichnet, dass Elektroden (Ei.... En), die in einem Hohlleiter zentral eingebaut und entsprechend der Leistung der Tesla-Spulen, jedoch minimal einige cm voneinander entfernt sind, mit mindestens 3 in Kaskadenschaltung gereihten Tesla-Spulen (Tl, T2, T3.... Tn) von Minimalleistung 100 W je Spule, durchgeschaltet sind, u. zw.
so, dass die erste Tesla-Spule (Tl) mit der ersten und zweiten Elektrode (El, E2), die zweite Tesla-Spule (T2), mit doppelter Induktionsspannung und Frequenz, mit der zweiten und dritten Elektrode (E2, E3), die dritte Tesla-Spule (T3), mit gegenüber der Spule (T2) doppelter Induktionsspannung und Frequenz, mit der dritten und vierten Elektrode (E3, E4), usw. durchgeschaltet ist.