DE1224415B - Hydromagnetische Stossrohr-Vorrichtung zur Plasmaerzeugung - Google Patents
Hydromagnetische Stossrohr-Vorrichtung zur PlasmaerzeugungInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
G21b
Deutsche Kl.: 21g-21/21
Nummer: 1224 415
Aktenzeichen: U 9369 VIII c/21 g
Anmeldetag: 6. November 1962
Auslegetag: 8. September 1966
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydromagnetische Stoßrohr- Vorrichung zur Erzeugung eines hochreinen
magnetohydrodynamischen Plasmas, mit einer mit Anschlüssen zur Evakuierung sowie zur Beschikkung
mit einem Füllgas versehenen zylindrischen Kammer ohne innere Teile, die an ihrer einen Stirnseite
eine elektrische Entladungseinrichtung mit Elektroden aufweist, wovon eine über eine erste Schalteinrichtung
mit einer Hochspannungsquelle verbunden .ist, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines
im wesentlichen achsparallel innerhalb der Zylinderkammer verlaufenden Einschlußmagnetfeldes, vorzugsweise
in Form einer »magnetischen Flasche« mit Spiegel-Magnetfeldern an den stirnseitigen Enden der
Zylinderkammer, so daß bei Betätigung der ersten Schalteinrichtung zur Erregung der elektrischen Entladungseinrichtung
eine lineare Ionisationsstoßwelle erzeugt wird, welche die Kammer entlang dem axialen
Magnetfeld in Richtung auf die gegenüberliegende Stirnseite durchsetzt und hierbei in dem Füllgas ein
Plasma erzeugt.
Es sind verschiedene Arten derartiger Plasmageneratoren bekannt, bei welchen ein Plasma erzeugt wird,
indem man eine elektrische Entladung durch ein zwischen zwei entgegengesetzt geladenen Elektroden befindliches
Gas hindurchführt. Die Erfindung geht von einer Stoßrohr-Vorrichtung aus, bei welcher das
üblicherweise zylindrische Stoßrohr im wesentlichen keine inneren Teile enthält, im Gegensatz zu den sogenannten
Ringstoßrohren, bei welchen das Plasma zwischen zwei konzentrischen Zylindern erzeugt wird.
Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung läßt sich schnell und in einfacher Weise ein Plasma erzeugen.
Ein Problem bildet hierbei jedoch die Erzielung eines hochreinen Plasmas, d. h. eines Plasmas, in welchem
nur wenige nichtionisierte Teilchen verbleiben. In dieser Hinsicht besteht bei den bekannten Vorrichtungen
bisher folgende Schwierigkeit: Sobald das Plasma in diesen Vorrichtungen erhitzt wird, treffen die Plasmateilchen
auf die Elektroden und die benachbarten Wandungen, wodurch Verunreinigungen freigesetzt
werden, welche viele erwünschte Kernwechselwirkungen an ihrem Ablauf verhindern. Um dies zu vermeiden,
wird bei vielen bekannten Vorrichtungen das Plasma zunächst an einem Ort erzeugt und sodann
zur Erhitzung an einen anderen Ort verbracht, so daß keine störenden Elektroden mehr zugegen sind. Die
zur Verbringung des Plasmas benötigten zusätzlichen Apparaturen erhöhen jedoch die Kompliziertheit der
Anlage, und der größte Teil des Plasmas kann nach diesem Verfahren verlorengehen. Es wäre daher
äußerst erwünscht, das Plasma innerhalb eines Ge-Hydromagnetische Stoßrohr-Vorrichtung zur
Plasmaerzeugung
Plasmaerzeugung
Anmelder:
United States Atomic Energy Commission,
Washington, D. C. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. C. Wallach, Dipl.-Ing. G. Koch
und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,
München 2, Kaufingerstr. 8
und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,
München 2, Kaufingerstr. 8
Als Erfinder benannt:
John Marsh Wilcos,
William Randolph Baker,
Orinda, Calif. (V. St. A.)
John Marsh Wilcos,
William Randolph Baker,
Orinda, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1961
(157 863)
V. St. v. Amerika vom 7. Dezember 1961
(157 863)
biets erzeugen zu können, in welchem es von einem zusammenhaltenden Magnetfeld umgeben ist, ohne
daß jedoch Elektroden oder andere gegenständliche Teile sich in der Nachbarschaft des das Plasma enthaltenen
Bereichs befinden.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein hydromagnetischer Stoßrohr-Plasmagenerator geschaffen
werden, bei dem eine Verunreinigung des erzeugten Plasmas im weiteren Verlauf, d. h. bei einer
gegebenenfalls vorgesehenen weiteren Komprimierung und Aufheizung sowie bei dem anschließenden
eigentlichen Versuch, zuverlässig vermieden wird, und zwar ohne daß es erforderlich ist, das erzeugte Plasma
zur weiteren Behandlung (Erhitzung und Versuchsausführung) eigens an einen anderen Ort zu überführen,
an dem keine störenden Elektroden und Wandungsteile vorhanden sind, wie dies bisher erforderlich
war.
Zu diesem Zweck ist bei einer hydromagnetischen Stoßrohr-Vorrichtung gemäß der Erfindung eine zweite
Schalteinrichtung zur Überbrückung der elektrischen Entladungseinrichtung sowie eine Steuerschaltung
vorgesehen, welche in einem vorgegebenen kurzen Zeitabstand nach Betätigung der ersten Schalteinrichtung
die zweite Schalteinrichtung einschaltet, bevor die Ionisationswellenfront die gegenüberliegende
Stirnseite der Zylinderkammer erreicht.
609 659/297
Die durch die Erfindung erzielte Wirkung läßt sich wie folgt beschreiben: Zunächst wird durch die Erregung
der elektrischen Entladungseinrichtung in üblicher Weise eine von dieser ausgehende, in Längsrichtung
des Stoßrohrs laufende hydromagnetische lonisationswelle erzeugt, welche ein praktisch völlig
ionisiertes Gas zurückläßt; die laufende Ionisationsfront bzw. der Übergangsbereich zwischen dem
Plasma und dem neutralen Gas ist dabei verhältnismäßig dünn und wohl definiert.
Indem gemäß der Erfindung die elektrische Entladungseinrichtung kurzgeschlossen wird, unmittelbar
kurz bevor die Ionisationswellenfront die gegenüberliegende Stirnseite der Zylinderkammer erreicht, wird
sichergestellt, daß keinerlei Unreinheiten freigesetzt werden. Die Plasmarotation kommt zum Stillstand,
ganz ähnlich wie ein frei umlaufender Elektromotor durch Kurzschließen zum Anhalten gebracht wird.
Die Kammer bzw. das Stoßrohr verbleibt daher mit einem nahezu völlig ionisierten Gas gefüllt zurück.
Infolge des Aufbaues und der Wirkungsweise gemäß der Erfindung ist dieses Plasma durch entfernt angeordnete
Elektroden erzeugt und weitgehend frei von Verunreinigungen. Zur Kompression und Erhitzung
des Plasmas kann die Magnetfeldstärke sodann in bekannter Weise erhöht werden; auch kann zur Erzielung
einer zusätzlichen Einfang- bzw. Abschlußwirkung die Konfiguration des Flaschenfeldes geändert
werden. Das erhitzte, gemäß der Erfindung in hochreiner Form erhaltene Plasma kann sodann für verschiedene
Zwecke verwendet werden, beispielsweise können Ionen extrahiert, freie Neutronen erzeugt und
mittels bekannter Verfahren Studien zum Komplex »Kernfusion« durchgeführt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Steuerschaltung für die zweite Schalteinrichtung eine Verzögerungsschaltung aufweist, welcher bei Betätigung
der ersten Schalteinrichtung ein Impuls zugeführt wird. Vorzugsweise ist ein Trigger-Impulsgenerator
vorgesehen, dessen Ausgangsimpulse der ersten Schalteinrichtung (zur Auslösung der das Plasma erzeugenden
Ionisationsstoßwelle) und gleichzeitig der Verzögerungsschaltung der Steuerschaltung für die
zweite Schalteinrichtung (zur Vorbereitung des Anhaltens der Ionisationsstoßwelle kurz vor Erreichen
der gegenüberliegenden Stirnseite) zugeführt werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Elektrodenanordnung der
Entladungsvorrichtung konzentrisch in Form einer Mittelelektrode und einer diese konzentrisch umgebenden
Zylinderelektrode ausgebildet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist gemäß der Erfindung die Einrichtung zur Erzeugung des
Einschlußmagnetfeldes mit einer die Zylinderkammer umgebenden ringförmigen Magnetfeldwicklung, mit
zwei in Abständen zueinander angeordneten stirnseitigen Abschnitten zur Erzeugung der verhältnismäßig
starken Spiegelungsfelder und mit einem mittleren Abschnitt zur Erzeugung eines Einschlußmagnetfeldes
geringerer Feldstärke für den eigentlichen Plasmabereich versehen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in dieser zeigt
F i g. 1 teilweise im Längsschnitt eine aufgebrochene Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,
F i g. 2 im Längsschnitt ein Einzelteil der Vorrichtung nach der F i g. 1 in abgewandelter Ausführung
für Betrieb bei niedrigem Gasdruck.
Wie aus der F i g. 1 ersichtlich ist, weist die Vorrichtung einen äußeren zylindrischen Mantel 6 aus
rostfreiem Stahl oder einem entsprechenden leitenden Material auf, dessen Länge im gezeigten Beispiel
wesentlich größer als sein Durchmesser ist. An den gegenüberliegenden Stirnseiten des Mantels 6 sind
flache kreisförmige Abschlußdeckel 7 und 8 vorgesehen, welche die Plasmakammer 9 mit begrenzen.
Das Verschlußteil 7 besteht aus leitendem Material und ist als Scheibe mit einer Mittelöffnung 13 ausgebildet.
Axial innerhalb der Öffnung 13 ist eine Elektrode 11 aus Molybdän oder einem gleichartigen Material
angeordnet; diese Elektrode ist in Abstand von einer koaxialen, leitenden Zylinderhülse 12 umgeben.
Die Elektrode 11 ist mittels eines zwischen ihr und der Hülse 12 angeordneten ringförmigen Isolators 14
gehaltert. Die Hülse 12 ragt eine kurze Strecke in die Kammer 9 über die Elektrode 11 hinaus vor. Das
äußere Ende 15 der Elektroden ist mit Gewinde versehen und ragt durch den kreisförmigen Isolator
14, der aus einem Material wie beispielsweise Quarz oder Tonerdekeramik besteht. Die Elektrode 11 ist
an dem Isolator 14 mittels einer Mutter 16 befestigt, die mit dem Gewindebolzen 15 verschraubt ist.
Das andere stirnseitige Abschlußteil 8 des Mantels 6
kann entweder aus leitendem oder aus einem isolierenden Material bestehen; es weist Öffnungen zum
Anschluß einer Vakuumpumpe 17 zum Evakuieren der Kammer 9 sowie zum Anschluß einer Gasquelle
18 zum Zuführen eines ionisierbaren Gases, wie beispielsweise Wasserstoff, Deuterium oder Tritium, über
ein Regelventil 20 in die Kammer 9 auf. Zur Aufrechterhaltung
des Vakuums sind zwischen den Einzelteilen der Vorrichtung an den erforderlichen Stellen
O-Ring-Vakuumdichtungen 19 herkömmlicher Art vorgesehen.
Zur Erzeugung eines magnetischen Einschließfeldes
ist koaxial um die Außenseite des Mantels 6 herum eine ringförmige mittlere Magnetwicklung 21 vorgesehen.
Um das der Elektrode 11 zugeordnete Ende des Mantels 6 herum ist eine erste stirnseitige Wicklung
22, und entsprechend auf der gegenüberliegenden Seite der mittleren Magnetwicklung 21 eine zweite
stirnseitige Wicklung 23 vorgesehen; die drei Wicklungen sind koaxial angeordnet. Die Wicklungen 22
und 23 sind so ausgelegt, daß sie ein stärkeres Magnetfeld als die Mittelwicklung 21 erzeugen, wodurch
ein »Spiegek-Magnetfeld entsteht. Die Endwicklung 22 ist länger als die Wicklung 23, derart, daß im Bereich
innerhalb der Hülse 12 das Magnetfeld im wesentlichen parallel zur Achse der Apparatur verläuft.
Eine Stromquelle 24 ist mit der Mittelwicklung 21 und den Spiegel-Endwicklungen 22 und 23 verbunden;
sie speist die Wicklungen mit Strom, wodurch in der Kammer 9 ein Magnetfeld erzeugt wird, dessen
Verlauf durch die gestrichelten Linien 25 angedeutet ist.
Zur Erzeugung des Plasmas muß der Elektrode 11 ein Impuls hoher Energie zugeführt werden, welcher
eine Entladung von der Mittelelektrode 11 zu der Hülse 12, die sich auf Massepotential befindet, einleitet.
Zu diesem Zweck ist eine Hochspannungsquelle 26 über einen Strombegrenzungswiderstand 27 mit
einer Impulsleitung 28 verbunden, welche aus mehreren in Form eines Tiefpaßfilters angeordneten In-
duktivitäten 29 und Kapazitäten 31 besteht. Die Kondensatoren 31 sind auf das volle Potential der Spannungsquelle
26 aufgeladen, wobei in der F i g. 1 ein positives Potential angegeben ist, wenngleich selbstverständlich
ebensogut ein negatives Potential vorgesehen werden kann. Ferner ist ein zündstiftgesteuertes
Entladungsrohr 32 vorgesehen, dessen Anode 33 mit der Impulsleitung 28 verbunden ist. Die Triggerelektrode
36 des Entladungsrohres 32 ist mit dem Ausgang eines Triggerimpulsgenerators 37 verbunden und
erhält von diesem Einschaltimpulse, wodurch die Leitung zwischen einer Quecksilbernapfkathode 38 und
der Anode 33 eingeleitet wird. Die Kathode 38 ist mit der Elektrode 11 verbunden. Sobald das Entladungsrohr
32 gezündet ist, entsteht eine Potentialdifferenz zwischen der Elektrode 11 und der an Masse liegenden
Hülse 12; diese Potentialdifferenz bewirkt, daß eine ionisierende Wellenfront sich in axialer Richtung
durch die Kammer 9 bewegt. Die Impulsleitung 28 liefert während der erforderlichen Zeitperiode einen
annähernd konstanten Strom.
Aus den weiter oben erläuterten Gründen soll die Wellenfront zum Stillstand gebracht werden, bevor sie
auf das zweite Stirnseite Verschlußteil 8 am gegenüberliegenden Ende der Kammer 9 trifft. Zu diesem
Zweck ist ein Kurzschließ- oder Verriegelungs-Entladungsrohr 39 vorgesehen, dessen Anode 41 mit der
Elektrode 11 und dessen Quecksilbernapfkathode 42 mit Masse verbunden ist. Die ionisierende Wellenfront
wird das zweite Verschlußteil 8 in einer definierten Zeitspanne nach dem Beginn der Stromleitung in dem
Entladungsrohr 32 erreichen, wobei dieses Zeitintervall eine von den Parametern des jeweiligen besonderen
Ausführungsbeispiels abhängige Kenngröße darstellt, die in einfacher Weise empirisch bestimmbar
ist. Man leitet daher einen Teil des Trigger-Ausgangsimpulses des Trigger-Impulsgenerators 37 durch eine
Verzögerungsschaltung 43, die auf die genannte Zeitspanne eingestellt ist. Die Ausgangsgröße der Verzögerungsschaltung
wird der Triggerelektrode 44 der Kurzschließ-Entladungsrohre 39 zugeführt und leitet
in diesem die Stromleitung ein.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der Anordnung gemäß der Erfindung beschrieben. Zu diesem
Zweck sei angenommen, daß die verschiedenen Betriebsspannungen eingeschaltet, die Magnetfeldspulen
21, 22 und 23 erregt und das Vakuumsystem sowie die Gasquellen in Betrieb sind. Die Impulsleitung 28
ist bis zur Erzeugung eines Impulses in dem Trigger-Impulsgenerator
37 voll aufgeladen, worauf die Entladungsröhre 32 zu leiten beginnt und das Potential
der Impulsleitung 28 zwischen der Elektrode 11 und der Hülse 12 angelegt wird. Hierdurch kommt es zu
einem örtlichen Durchschlag bzw. eine Entladung in dem Gas in der Kammer 9, wodurch ein Plasma entsteht;
von der Hülse 12 zu der Elektrode 11 fließt ein radialer Strom. Dieser radiale Strom übt zusammen
mit dem axialen Magnetfeld 25 eine Azimutalkraft auf das Plasma aus, wodurch dieses zu rotieren beginnt
und dabei eine elektromotorische Gegenkraft entwikkelt, die bestrebt ist, den radialen Stromfiuß zu vermindern.
Die Ionisation schreitet in Längsrichtung der Kammer 9, den Feldlinien 25 folgend, fort, derart,
daß das Gas innerhalb eines mittleren axialen Bereichs in der Kammer ionisiert wird. Die Breite des
Übergangsbereichs bzw. der Wellenfront zwischen dem warmen, hochionisierten rotierenden Plasma und
dem im wesentlichen neutralen Qas kann in der Größenordnung
von einigen Zentimetern liegen. Dieser Prozeß wird als »Einschalt«-Ionisationswelle bezeichnet,
da die Wellenfront bei ihrer Ausbreitung eine Azimutalkomponente des Magnetfeldes »einschaltet«.
Falls der ionisierende Strom, weiterhin fließt, nachdem die Wellenfront das entfernte Ende der Kammer
9 erreicht hat, treten schädliche Unreinheitselemente aus der zweiten stirnseitigen Abschlußplatte
8 in dem Plasma auf. Das der Elektrode 11
ίο zugeführte Potential wird daher durch das Kurzschließ-Entladungsrohr
42 unmittelbar, " sobald die Ionisationswelle das Ende der Kammer 8 erreicht, kurzgeschlossen. Hierdurch wird der Energiezufluß
aus der Impulsleitung 28 zu der Kammer 9 unterbrachen und daher die Rotation des Plasmas abrupt
beendet.
Das Gas im Mittelbereich der Kammer 9 ist durch den vorstehend beschriebenen Prozeß nahezu vollkommen
ionisiert, wodurch ein im wesentlichen reines
ao Plasma entsteht, das innerhalb des magnetischen Spiegelfeldes eingeschlossen ist und dabei erhitzt wird;
falls erwünscht, läßt sich eine weitere Erhitzung durch Erhöhung der Intensität des Magnetfeldes oder durch
andere bekannte Verfahren erzielen.
Unter bestimmten Bedingungen, insbesondere bei niedrigem Gasdruck in der Kammer 9, kann der
Durchschlag bzw. die Gasentladung dadurch erleichtert werden, daß man in der Mitte der Elektrode 11
eine Funkenstrecke vorsieht, wie in der F i g. 2 gezeigt ist.
F i g. 2 ist in Verbindung mit der F i g. 1 zu betrachten und zeigt in vergrößerter Ansicht eine abgeänderte
Ausführung der Elektrode 11' mit Gewindebolzen 15'; in der abgeänderten Ausführung weist die
Elektrode eine durchgehende axiale Bohrung 51 auf. Längs der Achse der Bohrung 51 ist ein einzelner Leiter
52 angeordnet und elektrisch durch einen Isolator 53 gegenüber der Elektrode 11' isoliert. Eine Stufe 54
an dem Isolator 53 und eine entsprechende Schulter 55 in der Bohrung 31 gestatten das Einlegen und Pressen
einer O-Ring-Vakuumdichtung 19 zwischen dem Isolator 53 und der Elektrode 11'. Der Isolator 53 ist
in seiner Lage durch eine am Ende des Gewindeteils 15 aufgeschraubte Mutter 56 gesichert. Am kammerseitigen
Ende der Elektroden' steht der Leiter52 über den Isolator 53 vor, derart, daß ein kleiner Spalt
das Ende des Leiters 52 von der Elektrode trennt. Zwischen dem Leiter 52 und Masse ist ein Kondensator
57 niedriger Kapazität vorgesehen.
Sobald im Betriebszustand der Elektrode 11' die Hochspannung über das zündstiftgesteuerte Entladungsrohr
32 zugeführt wird, liegt für einen Augenblick das volle Potential der Impulsleitung 28 an dem
Spalt zwischen der Elektrode 11' und dem Leiter 52.
In dem Spalt tritt eine Gasentladung auf, welche eine große Menge von Elektronen und Ionen liefert, die
ihrerseits sogleich eine Gasentladung von der Elektrode 11' zu der Hülse 12 einleiten. Der Kondensator
57 lädt sich schnell auf das volle Potential der Impulsleitung 28 auf, und der Bogen zwischen der Elektrode
11' und dem Leiter 52 wird rasch ausgelöscht. Alternativ kann die Energie für den Zündfunken auch von
einer getrennten Impulsstromquelle geliefert werden, welche mit der Arbeitsweise des Trigger-Impulsgenerators
37 synchronisiert ist.
Aus dem Plasma können Ionen extrahiert werden, und die Wechselwirkungen von Teilchen in dem erhitzten
Plasma erzeugen Neutronen, die für verschie-
dene Zwecke, beispielsweise zur Bestrahlung von Stoffen, verwendet werden können.
Bei einem Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung hatte die Kammer 9 eine Länge
von 86 cm und einen Durchmesser von 20 cm. Die typische Magnet-Spiegelfeldstärke betrug etwa 15 KiIogauß
mit einer erforderlichen Gesamtmagnetenergie von 150 Kilogauß. Die Impulsleitung 28 lieferte ein
Ausgangspotential von 10 kV aus zehn 7,5-Mikrof arad-Kondensatoren. Die Kammer 9 war mit Wasserstoffgas
mit einem Druck von 0,1 mm Hg gefüllt; der Ionisationsgrad betrug über 90 °/o. Die Geschwindigkeit
der Ionisationswellenfront betrug etwa 5 cm pro Mikrosekunde; das Kurzschließ-Entladungsrohr 39
wurde somit annähernd 15 Mikrosekunden nach Auslösung des Zündignitrons 32 ausgelöst. Beide Ignitrons
waren vom Typ RCA 5550.
Hinsichtlich der Erzeugung der Magnetfelder durch Erregung der Spulen 21, 22 und 23 kann die Vorrichtung
gemäß der Erfindung in vielfacher Weise betrieben werden. Der Strom aus der Magnetstromquelle 24
kann, so eingestellt werden, daß sich während des Ionisationsprozesses ein axiales Magnetfeld innerhalb
der Kammer 9 ergibt; hierauf kann der Stromfluß durch die Wicklungen 22 und 23 zur Erzeugung von
magnetischen Spiegelfeldern an den beiden Enden der Kammer 9, welche ein Entweichen des Plasmas verhindern
sollen, erhöht werden.
Claims (8)
1. Hydromagnetische Stoßrohr-Vorrichtung zur Erzeugung eines hochreinen magnetohydrodynamischen
Plasmas, mit einer mit Anschlüssen zur Evakuierung sowie zur Beschickung mit einem Füllgas versehenen zylindrischen Kammer
ohne innere Teile, die an ihrer einen Stirnseite eine elektrische Entladungseinrichtung mit Elektroden
aufweist, wovon eine über eine erste Schalteinrichtung mit einer Hochspannungsquelle
verbunden ist, und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines im wesentlichen achsparallel innerhalb
der Zylinderkammer verlaufenden Einschlußmagnetfeldes, vorzugsweise in Form einer
»magnetischen Flasche« mit Spiegel-Magnetfeldern an den stirnseitigen Enden der Zylinderkammer,
so daß bei Betätigung der ersten Schalteinrichtung zur Erregung der elektrischen Entladungseinrichtung
eine lineare Ionisationsstoßwelle erzeugt wird, welche die Kammer entlang
dem axialen Magnetfeld in Richtung auf die gegenüberliegende Stirnseite durchsetzt und hierbei
in dem Füllgas ein Plasma erzeugt, gekennzeichnet durch eine zweite Schalteinrichtung
(39) zur Überbrückung der elektrischen Entladungseinrichtung (11, 12) sowie durch eine
Steuerschaltung (43, 37), welche in einem vorgegebenen 'kurzen Zeitabstand nach Betätigung
der ersten Schalteinrichtung (32) die zweite
Schalteinrichtung einschaltet, bevor die Ionisationswellenfront die gegenüberliegende Stirnseite
(8) der Zylinderkammer (6) erreicht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung für die
zweite Schalteinrichtung (39) eine Verzögerungsschaltung (43) aufweist, welcher bei Betätigung
der ersten Schalteinrichtung (32) ein Impuls zugeführt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Trigger-Impulsgenerator (37),
dessen Ausgangsimpulse der ersten Schalteinrichtung (32) und der Verzögerungsschaltung (43)
der Steuerschaltung für die zweite Schalteinrichtung zugeführt werden.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalteinrichtungen zündstiftgesteuerte Entladungsröhren (32 bzw. 39) aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrodenanordnung der elektrischen Entladungseinrichtung konzentrisch in
Form einer Mittelelektrode (11) und einer diese konzentrisch umgebenden Zylinderelektrode (12)
ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zur Erzeugung des Emschlußmägnetfeldes eine die Zylinderkammer
(6) umgebende ringförmige Magnetfeldwicklung (21 bis 23), mit zwei in Abständen zueinander
angeordneten stirnseitigen Abschnitten (22, 23) zur Erzeugung der verhältnismäßig starken
Spiegelungsfelder und einem mittleren Abschnitt (21) zur Erzeugung eines Einschlußmagnetfeldes
geringerer Feldstärke für den eigentlichen Plasmabereich aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldwicklung in
drei getrennte Wicklungen (21, 22, 23) aufgeteilt ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Entladungseinrichtung eine Funkenstrecke (52, F i g. 2) zur Einleitung
der Gasentladung aufweist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1219 357;
»Raketentechnik und Raumfahrt«, Bd. V, 1961, Heft 3, S. 90 bis 101;
»The Physics of Fluids«, Vol. 4, 1961, Nr. 5,
S. 600;
S. 600;
»Nuclear Instruments and Methods«, Vol. 12,
1961, Nr. 2, S. 345 bis 348;
1961, Nr. 2, S. 345 bis 348;
»Fiscia del Plasma: Experiment! e Tecniche«,
1960, S. 90 bis 96.
1960, S. 90 bis 96.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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