DE2738095A1

DE2738095A1 - Waffen-laser fuer flugzeug- und raketenabwehr

Info

Publication number: DE2738095A1
Application number: DE19772738095
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Ing Strobel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-24
Filing date: 1977-08-24
Publication date: 1979-03-01

Description

Waffen-Laser für Flugzeug-und Raketenabwehr.
Zusatzpatentanmeldung zu P 26 24 862.4 Erfinder: Dipl.-Ing. Christian Strobel ========================================================= Die nachfolgend beschriebene und abgebildete Zusatzerfindung betrifft wie die gleichlautende Haupt erfindung und zahlreiche vorhergehende Zusatzerfindungen einen Waffen-Laser für Flugzeug-und Raketenabwehr.Bei diesem Abwehrbereich liegt seine Stärke in der hohen Impulsenergie von bis zu 5.1011J für Panzer-Flugzeug-Satelliten-und Raketen-Ziele.Seine Anwendung zielt aber auch auf viele oivile targets: Zum Beispiel auf das Zünden und Betreiben von Kernfusions-Kraft-und Hiezreaktoren insbesondere unter Anwenden des schadstoffreien Lithium-Kernfusionsprozesses;oder auf das Betreiben von Laser-Sohweiss-Sohneld-und Bohrmaschinen oder Laser-Metallurgie-Anlagen für Erwärmen,Schmelzen und thermo-bzw. Isotopen-technische Technologieen; oder für pulsed Laser-propulJions-Antriebe von Flugzeugen,Raumschiffen und Raketen; bei Letsteren Antrieben werden,bei bis zu llog Senkrechstartbeschleunigungen,Brennzeiten (Fahrzeiten) im nonstop bis zu vielen Jahren erzielbar;womit die gegenwärtige Raketengeneration chemischer Antriebstypen ablösbar wird,und sich eine völlig neue Raumfahrttechnologie eröffnet.
Bei allen vorhergehenden gleichnamigen Anmeldungen wurden sogenannte Plasma-Nuclear-Glas - resp, bevorzugt -Gaslaser vom Plasma einer thermonuklearen bzw. nuklearen Reaktion stimuliert, wobei herkömmliches Pumpen in einem Oscillator mit oder ohne nachfolgendes thermonukleares Verstärken des gepumpten Strahlenbündels infrage kommt.Bei deren erster Generation wurde das Plasma aus Gasdosis oder Gaspllle mit der kinetischen Energie eines aus Kanonenlauf geschossenen Projektils erzeugt.Bei deren 2.Generation wird das Plasma aus einer gefrorenen Gas-oder einer bei Normaltemperatur ohnehin im Feststoffzustand befindliohen Pille aus Lithiumdeuterid,bevorzugt aus dem schadstoffreien Lithiumhydrid,mit Laserzündung gebildet.In allen diesen beiden Fällen wurde Plasma dosiert in den Laser eingegeben.
Das Dosierungsprinzip der Pillenzugabe wird nachfolgend verlassen. In dieser Hinsicht besteht nach den Figuren der Zusatzzeichnung die Erfindung darin,dass der Fusionsstoff ähnlich wie bei der Plastfaser-Düsenspinnerei aus der Düse (4) einer kalten oder beheizten spinnpumpenartigen Vorrichtung (1) als Draht (5) fixen oder veränderlichen Querschnittes bei mit regelbarem Spinndruck erzielter Regelgeschwindigkeit ausgedrückt und in die achsiale Richtung A-A eines von inerter Schutzgasatmosphäre niedriger Temperatur erfüllten ZUnd-und Faltkopfes (8) gefördert wird, dort frei fallend von den Laser-Zündstrahlen L1 bis L8 eines Start-bzw. Rückzündsystems vielemale, bis hundertemale iterierend,getroffen und zur Fusion geheizt wird,indem die in die Optiken (6/1,6/2 u.s.f.) einlaufenden Strahlen im diametralen Durchgang durch Draht und Kopf an der reflektierend verspiegelten Innenwand (lo) in einen gefalteten Wendelweg von Steigungen(s)abarten und bei Jeder Wendung einmal im Reflexionslauf den Draht treffen,wobei sie ihre thermische Energie fast vollkommen an ihn abliefern, und wobei nach Fig.5. beim Start vor dem ersten Lichtschuss der Draht um das Masts Z in einer Zeit # tv vorgelaufen ist,dann der nur#ts= Nanosekunden dauernde gefaltete Zündschuss dieses Drahtende 2 heizt und diffundiert zu Plasma, dieses Plasma in der Pumpzeit#tp den Folgestrahl pumpt wobei#t millionenmal grösser ist als #t@ , in der Pumpp zeit #tp von 10 - 50 Millisekunden der Draht (5) wieder um oder einen grösseren Betrag vorläuft um in der Zeit #tz des aus der Pumpung ausgekoppelten nächsten Zündstrahls wieder geheizt und zu Plasma diffundiert zu werden,worauf dieses Plasma in der Zeit#tp einen neuen Strahl pumpt, dieser in der Auskoppelzeit # tz heizt,Draht in Plasma verwandelt wird, und so fort, wobei entweder nur mit dem Spinndruck die Drahtvorschubgeschwindigkeit in Anpassung an die erforderliche Laserleistung verändert wird, oder zusätzlich z.B. über Regler (3) in dieser Anpassung auch der Düsenaustrittquerschnitt regelbar ist,sodass Die aus P 27 31 828.1 erstmalig bekannt gewordene "Rück-Zündung" zwar erhalten, die bei dieser Voranmeldung und auch bei P 27 33 142.6 zwecks Absenkung der Injektionfrequenz der Pillen nötig gevordene Bündelung mehrerer Laser dank der Abstimmung des nötigen Drahtvorlaufes an die Pumpzeit #tp aber überflüssig wird,weil hier Injekttonsfrequenz nicht vorkommt, Die Figuren der Zusatzzeichnung zeigen schematisch den aufbau und Prozessablauf des neuen Lasersystems, und zwar: Fig.1. in einem Längssohnitt durch den sog.Faltkopf die Spinnpumpe mit Drahtbildung, die Strahlenfaltung und-Wendelung in Ebenen in welchen auch der Draht liegt.
Fig.2. die Draufsicht auf den Faltkopf unter Anwendung von 2 diametral eintretenden und wirkenden Zündstrahlen,die mit dem Draht in gemeinsamer Ebene liegen.
Fig.3. Dieselbe Draufsicht unter Anwendung von 8 diametral wirkenden Zündstrahlen.
Fig.4. Den Längsachnitt des Injektionsgas-Laseranit Faltkopf, drahtliefernder Spinnpumpe,und Kryogenischer Lasergas-Rektifikationsanlage,nebst Vakuum-und Flüssiggas-Druckpumpe. Das Lasergas wird im Pumpraum simultan von den Elektronen,Fotonen,Ionen(Alfa-Heliumteilchen) und Neutronen eines thermonuklearen Plasma stimuliert. Beim bevorzugt anzuwendenden Lithiumhydridprozess entfallen die Neutronen.Es wird ein Vollstrahl ausgekoppelt und ohne BUndelung mehrerer Laserrohre Rückzündung inkl. Leerlauf auf niedriger Energlebasls erzielt.Die Rückzündung erfolgt durch 8 diskrete Strahlen.
Fig.5. Das durch stufenweise fortsohreitendes Hoch-Moppeln des In-und Output gekennzeichnete Programm dieses Lasers.Die Fusionsdrahtmasse,welche Je Zündtakt zur Fusion geheizt und zu Plasma transformiert wird, nimmt stufenweise zu; wobei Je Stufe mehrere gleich grosse Drahtmassenbeträge verheizt werden.
Fig.6. Dasselbe Programm bei kontinuierlich zunehmender Drahtmasse je HeiztaktSbeim Hoohkoppeln der Leistung, und auch beim Niederkoppeln auf geringere Leistung.
Fig.7. Den Längsschnitt eines Gasinjektions-Lasers vom Typ der Fig.4. Hier wird aber nicht ein gebündelter Vollstrahl ausgekoppelt, sondern ein Hohlstrahl,wie er aus vorhergehenden Zusatzerfin dungen und auch aus dem ERDA-Sandia-Waffenlaser bereits bekannt war. Er wird aus einer ringförmigen Optik ausgekoppelt und in der rückzündenden Wendelung zu einer drahtauf- und drahtab den Fusionsstoff unter hohem Lichtdruck strangulierenden , d.h. einschliessenden flachen Kegel scheibe wechselnden Kegel-Winkels flexibel ver formt,wobei Lichtdrücke bis Gigabar vorkommen,welche die Fusion in hohem Masse erleichtern, indem sie die Einsohlusszeit reduzieren.
Fig,8.denselben Laser wie bei Fig.7. Hier ist im Gegensatz zu Fig.7 wo die Startzündung L nur symbolisch angedeutet wurde, als Hohlstrahl aus einem Primärlaser (z B ERDA-Sandia-Typ) oder einem bereits auf Leerlauf permanent brennenden Gasinjektions-Plasma-Laser durch das Objektiv der Bauweise von Fig.7. unter Kopplung mit einem Zentriertubus zum Faltkopf eingeleitet.Die Kopplung ist schnell trennbar.
1. Die Bauweise des Faltkopfes Fig,1 bis 3.
In Figuren 1. bis 3. sind bezeichnet: Mit 1 ... die Spinnpumpe für Drahtlieferung und -Formung bei hydrau lischem Vorschub oder Kolben-bzw.Schneckenvorschub.
2 ... Die Fusionsstoffzufuhr an der Pumpe 3 ... Der Steuergeber für Drahtquerschnittänderung an der Pumpe 4 ... Die Spinndüse 5 ... Der hängend aus der Düse kommende Fusionsstoffdraht 6 ... Die Zündstrahlen-Eintritt-Oprik am Faltkopf 7 ... Deren Verkleidungen 8 ... Der Faltkopf Mit 9 ... Die Vorschubrichtung des Drahtes; beim Start ist b.i der Zündstrahlrichtung Ls von Fig.1. (9) auch die abwärtswendelnds Richtung des Zündstrahls b.i der Zündung. Sie wird meist ( Siehe Fig.7.) durch Parabol-Spiegelenden der Innenverspiegelung (lo) des Faltkopfes unten am Faltkopf reversiert in aufsteigende Richtung (9a), dann oben wieder reversiert in fallende Riohtung (9) u.s.f. bis die Strahlener ie verbraucht ist.
10 ... Innenverspiegelung des Faltkopfes (8) A-A ...Faltkopf-und Drahtachse,zugleich Systemachse.Sie liegt in einer Ebene mit den Zündstrahlen L1, - L8' s ...Die Steigung der Strahlenwendeln, hier an zwei Strahlen L1 und L2 ist 1 =2 L1,L2 zwei hier in gemeinsamer Ebene liegende Zündstrahlen von z.B. Je looo J Energie l ... Die in der Zeit #tv beim Start bzw. in der Zeit #tp nach dem Start aus (4) in jedem Zünd-und Pumptakt bereit gestellte und von L1,L2 fusionshalber abzuwendeln de Drahtlänge, nachfolgend z.B. zu 40 mm programmiert.
Die Wirkungsweise von Fig.l. bis 3.(Faltkopf) Der in Fig.5. von Stufe zu Stufe je Zündtakt in der Vorlaufzeit #tv bzw. in den nachfolgenden Pumpzeiten#tp zur Zündung vorgelegte Draht von Länge l = 4 om sei z.B. mit Vorschubgeschwindigkeit 0,8 m/sec in der Zeit #tv= #tp= 0,05 Sec. vorgelegt wor den. Dann werden die Zündstrahlen Ls je 1000 J gestartet.Sie heizen durch Abwendeln des Drahtes in Richtungen (9,9a) bei Steigungen (s1= s2) den Draht auf Fusionstemperatur.Sie werden z.B. über Spiegel (6) in den Faltweg eingeleitet,wobei die Faltebene auch Achse A-A einschliesst, damit auch der Draht (5) in ihr liegt und von der Wendel getroffen wird. Bei s= 1 mm kommen z.B. bei idealer Drahtlage bei 500-facher Faltung des auf-und ab-wendelnden Strahlenpaares und bei loo mm Faltkopfinnen-# bei 50 m gestrec ter Strahlenlänge in 60 Nanosekunden Laufzeit der Strahlen looo Treffer auf dem Draht an.Die Strahlauskoppelzeit ist nur Subnanosekunden.Sie ist in Fig.3. mit t bezeichnet und millionenfach kleiner als die Pumpzeit #tp,welche 20 - So Millisekunden ist.
Bei Drahtlänge l = 4 cm und Drahtdurchmesser d= 0,005 cm,Werkstoff Lithiumhydrid von # = 0,55,ist die vorgelegte Drahtmasse 5.10-10 kg, hat im Li-Prozess Gl.(1) eine Ionen+Elektronenzahl N = 1,2.1017 bei Ionenzahl 8.1017,und wird von beiden Strahlen mit zusammen 2000 J geheizt auf T = 2.10³.2/3.N.K = 1,2.109 Kelvin K = Boltzmann-Konst.
gemäss der Lithium-Prozessgleichung ( Je Atom He) 1 MeV = 1,6.10-13 J Die binnen o,o3 Seo, erzielten E2= 2,15.1o3J Plasmawärme könnten z.B. in einen Fusionsplasma.Konverter oder einen thermischen Kraftwerkskessel strömen und ergeben eine thermische Inputleistung = etwa 4,3.10 Watt,wenn dann in 20 Reaktionstakten Je Seo. 20 Laserschüsse 20 Drahtstücke je Ao mm Länge zu Plasma wandeln,was ohne weiteres möglich wäre; sodass der Faltkopf als Plasmagenerator eines naohfolgenden Plasma-Kreiskonverters oder Dampfkessels bereits Energiezulieferer für eine Leistung 4,3 MW input wäre.
Unter Einschluss der 8-strahligen Zündweise nach Fig.3.,wo je zwei Strahlen L1-L8 in einer Ebene liegen in welcher auohdie Achse A-A liegt und im Faltkopf mit Steigungen S abgewendelt werden, kann man mit konvertionellen Laserbündeln je 250 J dasselbe erzielen; 250 J je einen der 8 Strahlen = zus.2000 J).
Bauweise eines Faltstrahl-Gaslasers nach Fig.3. und 4.
Hier wird das o.g. Faltstrahl.Zündprinzip mit kontinuierlichem Zündstoffvorschub auf einen Injektions-Gaslaser vom Typ der P 27 31 145.1. unter Einschluss des Rückzünd-Strahlteilungsprinzips von P 27 31 828.1 und P27.33 142.6 angewendet, und zwar so, dass man mit einem einzigen Laserkanonenrohr auskommt ohne auf den praxisnahen Spontanleerlauf verzichten zu müssen.
In Fig.4.sind bezeichnet: Mit 1 ... Die beheizte Spinnpumpe für Fusionsstoffheizung und Drahtbildung bzw. -Vorschub.(Li-Temperatur 120 Grad) 3 ... Drahtquerschnittsteuerung(automatisch programmierbar) 8 ... der Faltkopf Ls ... nach Fig.3. z.B. 8 auf den Umfang der Einlassoptik (6) von Fig.1. verteilte Primärlaser-Zündstrahlen L je 250 J, zusammen E1 = 2000 J.
L1-L8 secundäre Laser-Rückzündstrahlen,am Strahlteiler (21) aus dem ausgekoppelten Strahl L0 gewonnen und nach der Optik (6) von Fig.1. abgelenkt.
Mit 11 ...Das doppelwandige cryogenische Kühlrohr 12 ...der Überschall-Plasmaleitkopf (Einlass,Expansion) Er ist aufl Rohlarmen mit (11) kommunizierend verbunden 13 ...der von (12)gegenüber (11)m gebildete Ringdüsendurchgang mit Hals und Expansionsausgang 14 ...Flüssiggasfüllung tiefer Temperatur( ca.70 Kelvin ) zur Kühlung von (11,12) und Zulieferung von Lasergas (Injektionsprinzip) nach (15) kontinuierlicher Ausspritzung aus dem Druckraum (14),wozu als (14) meist eine Mischung (CO+N2) benutzt wird, seltener CO2 oder andere Flüssiggase.(Siehe P 27 31 145.1).
15 ...Pumpraum. In ihm strömt das flüssig oder als gefrorene pellets injizierte Lasergas zusammen mit Plasma,bei Temperaturen unter 100 Kelvin und Drücken unter Torr.
16 ...Hintere Reflektor-Strahloptik,in (12) durch (14) gekühlt unter loo Kelvin 17 ...Trägerrohr für Ausgangsoptik 18 ...Auskoppelfenster (Breweter) 19 ...Einstellbarer Tubus 20 ...Auskoppelreflektor,teildurchlässig,auf Wellenlänge ein stellbar mit (19) 21 ...Vakuumraum (Auskoppelraum) , angeschlossen an Vakuumpumpe (nicht eingezeichnet) 22 ...Optischer Strahlteiler von Kreiskegelquerschnitt (Spiegel Prisma etc.) Er koppelt von Lo die zwei bis acht Zünd-Strahlen L1-L8 aus und lässt Nutzstrahl Ln zum target durch (Teildurchlässigkeit von 22) 23 ...Kegelringförmiger Umlenkspiegel für Rückzündstrahlen 24 ...Vakuumaugpumpe zum Absaugen des ausströmenden Helium und Lasergasgemisches in die Rektifikation 25 ...Pumpe zum Rückpumpe des rektifizierten Lasergasgemisches in den Kühl-und Injektionsraum (14) 26 ...Rektifizieranlage.Sie trennt Helium vom Lasergas, liefert Helium auf Flasche und Lasergas flüssig nach (14) zurück, und liefert die Kälte zum Kühlen des flüssigen Lasergases und Kühlen von Lasergas und Plasma in (15).
Die raum-und massesparande Laserstruktur lässt entsprechend grössere und schwerere Kryoanlage zu.
Mit 27 ...Leitspiegel für Nutzstrahlverwertung Ln Mit g ... Injektionssymbole für flüssiges Lasergas aus (14) zum Übergang in Gasfase in (15). Es kann sich um dünne stets offene Düsen handeln weil bei diesem System hoher Injektionsfrequenz (Pulsfrequenz ist 10 bis 40 Hertz) Ventile nicht taugen. Ein Vereinen der offenen Düsen ist wegen der Thermik des vorbeiströmenden heissen Plasma nicht zu erwarten, Das permanente Ausströmen flüssigen Gases nach (13) garantiert auch das Spülen von Las erg as-Plasma-Mischung nach jedem Pumptakt.Mitunter werden statt Flüssiggasinjektionen auch Injektionen gefrorener Lasergas pillen möglich , z.B. bei C02-Laser.
P ... Plasmaaustritt aus Düse (13) in Pumpraum (13) durch Zwischenräume der drei den Kopf (12 mit Kammer (11) verbindenden Hohlarme.
E ... am Umfang von (11) verteilte Auslasskanäle für auspuffendes bzw. von Vakupumpe (24) abgesaugtes Plasma-und Lasergasgemisch.Diese Pumpe saugt permanent auch Auskoppelraum (21) leer.
Ls... zwei bis 8 Strahlenbündel aus inem Hochenergie-Laser je 250 bis looo J zum Zünden des Sekundärlasers Als Sekundärlaser werden diese Laser bezeichnet, weil sie in dieser Weise von einem "Primären, herkömmlichen" gestartetwerden müssen, ohe sie durch Rückzündstrahlen ihren weiteren Zündzvklus aufrechterhalten können.
Diese Strahlen sind wie bei Fig.3. am Umfang verteilt.
Als HE-Laser von looo-2ooo J dient ein Sandia-Uranrevotortyp, als Laser für 8 Strahlen Je 23o J kann auch ein Nd-Glastyp oder C02-typ genügen,mitunter auch Jodine-laser.
L1,L2...L8 Rückzündstrahlen, gewonnen durch Teilung von L0 am Teiler (22) und rückgekoppelt auf die Optiken (6) des Faltkopfes (8) 4. Die Wirkungsweise Man lässt den permanent zu spinnenden Draht (5) aus Li-Hydrid auf 40 mm Länge beines frei hängenden Endes vorlaufen aus der Spinndüse von Pumpe (1).Bei Vorlaufgeschwindigkeit vv= = 800 mm/sec, läuft er in 50 Millisekunden die nötigen 40 mm vor und dann wird die Zündung mit Strahlen gestartet.Sie dauert nach Diagramm Fig.5, nur#ts = etwa 50 nsec, wobei das Wendeln über 20 bis 500 Zackzack-bahnen eingeschlossen ist.
Das Auskoppeln der Zündetrahlen aus dem Primärlaser dauert selbst nur Subnanosekunden.
In Fig.5. ist die Start-Vorlaufzeit des Drahtes mit #tv gekennzeiohnet.
Nach dem zündenden Abwendeln des Drahtstückes pumpt das sich in etwa 50 msec. bildende Fusionsplasma mit seinen He-Kernen (Alfaionen), freien Elektronen,mitunter Neutronen und Fotonen, das vorher schon permanent unter dem regelbaren Druck von (14) einströmende, vergasende und expandierende Lasergas und es bildet sich zwischen der Optik (16,20) wie mit Pfeil angedeutet ein Laserbündel.Weil das beim Injizieren flüssig einströmende Lasergas in der Vergasungsfase noch kälter wird, ist zu erwarten dass in der Durchström-und Pumpzeit trotz des heissen Plasma, das sich in der Expansion aber abkühlt, Temperaturen der vergasenden Injektionszone von 80-100 Kelvin und Drücke unter Torr haltbar sind. In der Zeit #tP= Pump-und Durchströmzeit der Mischung aus Helium und Lasergas wird durch nachströmendes kaltes Lasers gas der Raum (15) gespült und rückgekühlt,sodass sofort der neue Pumpt akut folgen kann und eine Pumptaktfrequenz 20 - 50 Hz rreichbar wird.
Der Raum (15) wird zusätzlich, zu der durch Expansion initiierten Ausströmtendenz, bei E von Pumpe (24) leer gesaugt, ohe der neue Pumptakt folgt.
Aus Vakuumkammer (21),die dem Kalthalten von Optik (20) dient, wird L0 ausgekoppelt, am Strahlenteilteller (22,23) geteilt in 2 bis 8 Rückzündstrahlenbündel (L1-L8) und einen das teildurchlässige kegelige Element (22) durchdringenden Nutzstrahl Ln, welcher über Leitoptik (27) verwertbar wird;während die Zündbündel (L1-L8) am Kegelstumpf-Rings*iegel (23) zur Einleitoptik (6) des Faltkopfes (8) laufen und zur Wendelung in ihn eingeführt werden.
Binnen etwa 3o nsec. nach Ende der Pumpzeit #tp liefern diese Rückzüstandstrahlen an neuen 4o mm Draht,die in der Pumpzeit vorgelaufen sind, ein neues Plasma; der Turnus beginnt von vorne, der Draht läuft wieder vor u.s.f. , nur dass jetzt der Startlaser Ls ruht und die Zündung mit Eigenenergie , nämlich mit Rückzündstrahlen L1-L8 eefolgen kann. Die Pulsfrequenz des Lasers in dieser Phase macht die Pumpzeit.
Bei Fig.3. sind es in dieser Kleinstenergie-Zündfase "Start bei einer gezündeten Drahtmasse von Länge 40 mm und Drahtkaliber 0,005mm m0= 5.10-10 kg Li-Hydrid von f = 0,55 symbolisch 3 vertikale starke Striche, welch. das 5-malige Auskoppeln eines Strahls Lo, d.h. viermalige Selbstzünden symbolisieren, jedesmal bei gleicher Drahtmasse 40 mm, 0,005mm 0, und m0= 5,10-10 kg. Dabei ergibt sich folgende Energetische Startbilanz: E1= Start-strahlemergiesumme Ls= 2.10³ J E2= gewonnene Plasmabindungsenergie = n1, 17 , 1,6.10-13 J ; nach dem eingangs genannten Li-Prozess wird ni= 0,8.1017 He-Ionen und E2= 2,15, 105 J.
Bei der ersten Zündung mit Ls wird an 40 mm Draht Erst-Heiztemperatur T = 1,2,109 Kelvin (Siehe Oben). Bei den nächsten vier Zündungen der Fig.5. wird sie höher, weil hier die Zündenergiesumme 5.104J wird, die Drahtmasse aber gleich bleibt, sodass dann T= 23.1,2.1o9= 3.10 Kelvin erwartet werden. Die Rückzündung wird also " sicherer" als die Startzündung.
Nach 5 solchen Tiefst-Energietakten wird spontan die Drahtmasse erhäht, z.B. auf das 25-fache der Startmasse, d.i. auf 1,25.10-8 kg. Zu diesem Zweck wird entweder der Drahtdurchmesser auf o,oS m spontan an (Regler (3) erhäht, der Vorschub 40 mm gleich gross wie beim Start gahalten, oder sowohl das Draht-Kaliber wie der Vorschub wird erhöht um die neue Masse zu gewinnen.
In Fig.3. ist diese neue Phase mit n Leerlauf, m1,E01,EL1 n markiert, wobei die Stufe mit Pfeil das Erhöhen dieser Parameter anzeigt, aber nicht masstäblich ist.
In der Startsufe sind mit Ls,Lrz,m0 die Masse des Drahtes, die Energie der Startstrahlsumme und die Energieen der Rückzünd.-strahlsummen markiert.
Der erste vertikale dicke Zündtaktstrich dieser 2.Stufe "Leerlauf erzielt an 1,25.10-8 kg Drahtmasse wieder nur eine Temperatur 1,2.109 Kelvin, der zweite und alle weiteren 10 Zündtakte dieser Art erzielen, weil die selbst gelieferten nachfolgenden Rückzündstrahlen 25-mal grössere Energie haben, wieder 3.1010Kelvin.
Danach sieht man in Fig.5. wieder eine Steigerung der Drahtmasse um das 25-fache, u.s.f.
Auf die Leerlaufstufe folgt in Fig.5. eine mit Parametern m2, Ep2, EL2 markierte höher. Stufe.
Man kann den Leerlauf mitunter auch auf der Startsufe m0= 5.10-10 kg Fusionsstoffmasse Je Zündtakt betreiben Der Verbrauch ist dann bei Zündfrequenz 20 Hz 0,036 g/Std. bzw, 86 g/Tag. Auf Stufe m1= 25 x 5.10-10= 1,25.10-8 kg je Zündung verbraucht der Leerlauf 0,9 g/Std. und 21,6 g/Tag, In Fig.5. ist nach der vierten und achten Hochkoppelstufe ein Abkoppeln zurück auf ml zu erkennen.Das geht hier fast stufenlos vonstatten, weil hierbei die niedrigere Folgemasse m1 viel weniger Zündstrahlenergie braucht als aus der höheren Vortufe tatsächlich geboten wird; sodass die kleinere Drahtmasse auf eine viel grössere Temperatur geheizt wird als nötig ist. Beim Hochkoppeln liegt dem System nämlich die Voraussetzung zugrunde,ndass aus der vorhergehenden kleineren Energiestufe der ausgekoppelte Zündstrahl ausreicht um die grössere Fusionsstoffmasse der Folgestufe zur Fusionsteuperatur zu heizen. " Fig.6.
Im Gegensatz zum Stufendiagramm des Prozessablaufes von Fig.3.
wird in Fig.6. gleitend hoch-und niedergekoppelt,was durch Kontinue-Vorschub der Drahtiasse möglich wird,wobei spontan seitens der Steuerung der Drahtvorschub gleitend verändert wird; und zwar nur durch veränderte Vorschubgeschwindigkeit, oder auch durch veränderten Draht querschnitt.
Der kennzeichnende Unterschied gegenüber Fig.3. liegt darin, dass hier der Heiztemperaturunterschied zweier aufeinanderfolgender Miniatur-Stufen (T2-T1) nur etwa 10 bis 30 % ausmacht, sodas die Gefahr eines " blaokout" beim Hochkappeln überhaupt nicht besteht; während bei Fig.3. dieser Unterschied viel grösser ist.
In Fig.5. ist mit T2 diegenige Heiztemperatur am Fusionsstoff bezeichnet'welche erreicht wird, wenn bei gleichbleibender Drahtlasse innerhalb einer Stufe mit gleichbleibender hoher Zündstrahlenergie (Rückzündung aus derselben Stufe) geheizt wird. Mit T1 ist dagegen diejenige Heiztemperatur gemeint, welche erreicht wird, wnn im Stufenübergang mit der 25-mal kleineren Strahlenergie der Vorstufe eine 23-mal grössere Drahtmasse der Folgestufe geheizt wird.
Bei einem Drahtmasse-Progressionsfaktor (23x)'von Grosstufe zu Grosstufe des Prozesses von Fig.5., ist eingangs der Jeweils erste vertikale dicke Strich Jeder Stufe ( diese Striche deuten die einzelnen Zünd-und Fusionstakte an)durch eine Fusions-Heiz-und auf T E 1,2.109 Kelvin gekennzeichnet worden; im Gegensatz zu den Folgenden Vertikalstriohen jeder Stufe bei denen dank grösser werdender Zündenergie L1 ein T2= 3.1o0 Kelvin erzielt wird Dieser Unterschied gilt in allen Stufen im Hochkoppelungsbereich. Nur beim Herunterkoppeln auf kleinere Leistung wird das umgekehrt. Dort wird T1 viel grösser als T2 und alle Folgenden.
Weil nämlich beim ersten Vertikalstrich die Zündleistung viel gras.
ser wird als bei allen Folgenden, Demgegenüber ist im Prozessdiagramm der Fig.6. dank quasikontinuierlichen Verlaufes über sehr kleine Stufen der Unterschied zwischen T1 und T2 im Hinauskoppeln wie im Herunterkoppeln der Laser-Leistung so klein, dass alle Miniatirstufen ( Vertlkalstriche) nahezu gleiche Heiztemperatur 2.1010 Kelvin haben werden.Sodass beim Verlauf nach Fig.6. ein " blackout" des Lasers kaum in Frage kommen kann,wenn er erst einmal aut seinen Leerlaufzustand gestartet werden konnte.
Beim Prozessablauf der Fig.6., der durch kontinuierliche Drahtmassenzunahme beim Hooh-und Niederkoppeln zustandekommt, liegt also der Problemschwerpunkt keineswegs mehr auf dem Blaokout des gestarteten Lasers, als vielmehr noch auf dem Gelingen und strukturellen Einordnen des Startens mit Strahlen L , das deshalb als übergeordnete Problematik ganz am Schluss anhand der Fig.8.
dargestellt wird.
Fig.7.
In Anlehnung an die Vorgangspatentanmeldungen P 26 28 630 6 und P 26 29 398.7 einer Provenienz, und auch unter Präzedenz der ERDA-Anmeldung P 25 44 431 sowie anderer nennenswerter Litteraturquellen dieses Zusammenhanges, wird hier am gasdynamischen Injektionsgas-Laser vom Prinzip meiner Voranmeldung P 27 31 143.1 aus der Stimulation des gasdynamisch fortgesetzt unter Verdampfung, Vergasung,Expansion und zusätzlicher dadurch bewirkter Abkühlung (duroh Wärmeentzug) des aus Düsen flüssig in den Pumpraum eingespritzten Lasergases nicht ein gebündelter Vollstrahl sondern ein Hohlstrahl L0 vom Hohidurchiesser d1 ausgekoppelt. Wo es sich um eine Waffenlaserapplikation oder manche thermisch-industrielle Anwendungen handelt, kann diese Hohlstrahlform als Ln auch aufs target gerichtet werden. Bei vielen zivilen Applikationen ist es aber sinnvoll und auch nötig, den Hohlstrahl in einer Optik (27) zu einem Vollstrahl Ln(Nutzstrahl) zu bündeln.
Was hier Zielpunkt wurde ist die Tatsache, dass sich aus dem hohlen Strahl an der Splitting-Kante (22) des Teilern über eine Ring scheibenform L11 dann ein rückzündender Hohlstral L1 ableiten läss welcher drahtauf- und drahtab wendelnd mit Gigabar Lichtdruck strangulierend den Draht bzw. sein Plasma einschliesst, "Strangulierend soll hier heissen, dass das Plasma lückenlos-ringsum quetschen eingeschlossen wird.
In Fig.7. sind bezeichnet: Mit 1 ... die drahtliefernde Spinnpumpe'bei regelbarem Drahtdurchmesser und zeitlich veränderbarer Vorschubgeschwindigkeit.
4 ... die Spinndüse g ... fluidische Lasergasinjektion in den Pumpraum aus stets offenen Düsen von (11)'oder,alternativ das Injizieren von gefrorenen Lasergas-pellets,was aber weniger attraktiv wird.
3 ... der Fusionsstoffdraht,gesponnen aus (4) 6a .. oben an (8) des innen parabolische Endx der zylindrischen Faltkopfverspiegelung (lo) von (8) 6c .. dasselbe am unteren Ende der zylindrischen Fläche (10) 6b .. frontal am unteren Ende von (8) eine ringförmig stumpfkegelige Fläche zum Einleiten des zündenden Hohlstrahles L1 in die Wendelung des Faltkopfes 10... Die zylindrische Zone der Innenverspiegelung von (8 8 ... der rohrförmig in (11) eingepasste Faltkopf 11 .. das Doppelwandige Laserrohr, Kühlgefässartig den Pumpraum hüllend und flüssiges Lasergas enthaltend,mit inneren Injektionsdüsen die permanent offen sind, angeschlossen an die Rektifikation.
14 .. Füllung mit flüssigem Lasergas ( meist CO+N2 oder CO2) 15 .. der Pumpraum, 70-150 Kelvin, 50-150 Torr 16 a. die ringförmige obere Reflektoroptik,gekühlt aus (14) 20a . die untere ringförmige Optik,teildirohlässig,Justierbar, thermisoh entkoppelt im Vakuum (21) 21 .. Vakuumraum,an Vakupumpe (24) gekoppelt 22 .. Splitting-Strahlenteiler (Ringprisma von Optik (27) trennt hohlen Rüokzündstrahl L1 vom auszukoppelnden Nutzstrahl (hohl) Ln 24 ,. Vakuumpumpe mit Sauganschlüssen an (21,28) und Druckanschluss an (26) 25 .. Flüssiggas-Druckpumpe,saugseitig mit Anschluss an (26) und druckseitig an (11) 26 .. kryogenische Rektifikation für Lasergas,liefert flüssiges Lasergas nach (11) und Helium auf Flasche 27 .. Auskoppelungs-und Bündelungsoptik ( Bündelung nur wenn Ln Vollstrahl sein muss).
Steigung der Strahlenwendel im ersten Weg nach oben.
Die Reflexionoptik der Parabolenden (6a,6c) von (10) ist so ausgebildet,dass bei (6a) der Fortschritt der Wendel nach oben invertiert wird nach Unten bei Halbierung auf Steigung s = s1/1, und dass bei (6 ) der abwärts wendelnde Strahl rückgewendet wird nach Oben, wiederum unter Halbierung der Steigung s 5 /2, und so fort; wobei in einer Vielzahl von Zickzack-Bahnen und Hoch-und Niederläufen die Strahlenergie abgegeben wird L Die Start-Zündstrahlen aus einem Fremdlaser (z.B. ERDA-Neutron-Reactor-laser (Siehe auch Fig.8.)) L1 ... Rückzündungshohlstrahl aus gestarteter Eigenenergie L11... Zwischenfase von L1 auf dem Umleitweg über die Strahllenkung in der Prismenoptik von (27).In dieser Zwischenfase hat der rückzündhohlstrahl die Geometrie einer flachen Strahlenscheibe.Sie setzt sich aus unendlich vielen Einzelstrahlen zusammen, die radial nach Aussen gehen.
L0... aus dem teildurchlässigen Reflektor (20a) ausgekoppelter Hohlstrahl,welcher entweder direkt als Hohl-Nutzstrahl Ln emittiert wird aufs Ziel, oder mit Bündelungsoptik umgeformt wird auf gebündelten Nutzstrahl L , z.B.
bei Lasermasohlnen etc.
Ln ... gebündelter oder hohler Nutzstrahl zur Weiterverwendung auf oivile oder taktische Ziele.
d1 ... Lichts Weite des Hohlstrahls Lo (Rückzündstrahl beim Auskoppeln ) d2... lichte Weite des Rückzündhohlstrahls L1 im Aufwärtsweg Auf diesem Aufwärtsweg wird L1 im frontalen Kegelspiegel (6b) des Faltkopfes (8) in die Parabolzone (60) eingeleitet und dort in die Zylinderzone (lo) umgelenkt unter zunächst grösserer Wendelsteigung,welche bei Jeder Umkehr kleiner wird.
Die Bau-und Wirkungsweise des Injektionslasers Fig.7.
1. der Effekt des Strahlungsdruck-Plasma-Einschlusses Der Vorzug des Hohlstrahlsystems ist es, dass zusätzlich zum gewöhnlichen Trägheita-Plasmaeinsohluss ( aus Implosionseffekt) ein periferal am Draht angreifender Strahlungsdruck das Drahtplasma beim Aufwärts-und Abwärtswedeln der Strahlenscheibe unter bis zu 109 Bar Druck einschliesst, wobei dank der binnen lo -100 Nanosekunden ablaufenden Wendelung fast simultan die ganze drahtförmige Plasmalänge unter Einschluss kommt. Beil gewöhnlichen herkömmlichen Implosions-Trägheitzseinschluss sind maximal 106 bar Einschlussdruck bekannt. Dafür dass hier bis 109 Bar gewonnen werden, kann mit loo Nanosekunden die Einschlussdauer auch um den Faktor 10³-mal kleiner sein als bisher gefordert war, ohne dass die Kriterien des Lawsombereiches T >3.108 Kelvin, n.t > 3.1014 ( t= Einschlusszeit) (2) unterschritten sind.
Unter Verzicht auf Berücksichtigung der Verlustmechanismen kann folgendes Zahlenbeispiel Mit Bezug auf die Eingangs angeführten Drahtmasse-Mindestdaten aufgeführt werden: E = Energie von o = Lichtgeschw.= 3.108(m/sec) i = Strahlimpuls von F = Lichtschub des Strahls auf den Draht (kg) t1= Passagezeit des Lichts durch den Draht in der Wendelung z = Trefferzahl beim Aufwärts-und Abwärts- = d/c (sec) wendeln der kegeligen d = Drahtdurchmesser ( meter) L1-Strahlscheibe am Draht.
Strahlendruck auf den Draht Dicke der kegeligen Strahlf = # . u (cm²) (9) scheibe am Draht.Für E = 104J wird sie zu # = 2.10-2 (cm) unterstellt E(kpm) p = ; u = Drahtumfang = d(cm).3,14.
Z.d(m). u(cm).#(cm) E(kpm) = ; (10) Z.d(m).3,14.d(cm),#(cm) 4 Zahlenbeispiel: E = 10 J Ruckzundenerigie = 10 (mKp) d = 0,0005 cm # ; # = 0,02 cm Dicke Z = 1000 Dann wird unter diesen Minimalbedingungen,die bei Fig.5.
und Fig.6. der Masse m0= 5.10-10 (kg) des Startstrahls entsprechen.
= 6,5.109 kp/cm² (Bar), ein strangulierender optischer Effekt,wecher bei T= 2,1010 Kelvin in den Lawsonkriterien G1.(2) bei einer Einschluszeit von nur t= 10-4 sec 10²¹ eine Ionendichte n = erwarten lässt.
cm³ Mit diesem sehr hohen Druck, gegenüber welchem der gewöhnliche Plasma-Implosions-Druck des bekannten Trägheitseinschlusses nur noch Promille ausmacht weil letzterer nur bis 1 Million Bar erreicht, ähnlich wie auch beim elektromagnetischen Einschluss des TOKAMAK nur etwa 1 Million Bar erzielbar sind, wurde hier ( zu nächst theoretisch) ein Plasmaeinschluss ermittelt, bei welchem im Wendeln drahtauf- und drahtab-laufend eine schwach kegelige Strahlenscheibe unter bis zu 1 Gigabar an ihrer Spitze strangulierend, d.h. lückenlos durch Einschluss quetschend, den Draht und sein Plasma einschliessend beide omnidirektional zentriert.
Dieser Einschluss setzt sich im Hoch-und Niederpendeln der Wendelscheibe aus Treffern von Intervall Subnanosekunden zu einem nahezu kontinuierliohen Effekt zusammen.Kontunuierlich-simultan auch nahezu auf 20 - 40 mm Drahtlänge, d.h. auf die ganze sehr dünne und langgestreckte ( drahtförmige) Plasmasäule (5)insofern, als der wendelweg nur 5o - loo Nanosekunden dauert und das Plasma viel zu träge ist, die nur mm Subnanosekunden distanzierten Zwischenzeiten der Treffer zurExpansion bzw. zum Entweichen auszunutzen;d.h. seine Relaxations-Mindestzeit wäre viel zu gross, um binnen dieser 50 - 1o Nanosekunden sich dem strangulierenden Griff der Strahlen-Kegelscheibe zu entwinden.
Dieser neue Effekt und seine Herkunft rücken die Fusionserwartung auch insofern in grössere Nähe, als der hohe Lichtdruck und der nahezu permanente Einschluss in diesen 50 - loo Nanosekunden anderseits nach den Lawsonkriterien eine über 50 Nanosekunden hinausgehende Einschlussdauer als überflüsig erscheinen lassen. Umsomehr,als der Ringsum-Lichtdruck den Draht zentriert.
Ohnehin war schon vom gewöhnlichen Trägheitseinschluss bekannt, dass er die Einschlussdauer gegenüber dem TOKAMAK-Einschluss ( 100 Millisekunden und mehr) gewaltig zu reduzieren vermag,obwoh: beim konventionellen Laser-Zündeinschluss nur promille desjenigen Druckes vorkommen,welcher beim Rückzündungshohlstrahl gleicher Energie wirken.
2. Der Aufbau des Lasers von Fig.7.
Der Vorgänger des Injektionsgas-Lasers,Prototyp P 27 31 145.1, wurde in dieser Vorgangsanmeldung bereits als gysdynamischer Typ herausgestellt; nämlich insofern, als dort wie hier flüssig aus Düsen in den Pumpraum einsprühendes Lasergas zunächst verdampft und vergast unter Wärmeentzug für den Phasenübergang, und insofern ein sehr kaLtes Klima erzeugen kann.Dieses gasdynamische Prinzip hat beim ERDA-und anderen Lasern z.B, auch zu der bekannten Wabenform geführt,wie sie unten in Fig.8. zu sehen ist.
Im Gegensatz zum Prototyp P 27 31 145.1, wo das Aufsprühen aus steuerbaren Ventilen manipuliert wird, strömt hier in Fig.7.
das Flüssige aus permanent offenen dünnen Düsen nach (15) ein.
Die einströmende Menge wird nur durch Druck in (14) steuerbar Dieser Druok wiederum wird aber auoh'gesteuert von der Temperatur des Pumpraumes (15). Ist diese zu hoch, steigt Druck in (14) an und es wird mehr Flüssiges nach (15) injiziert,wpdurch der Temperaturgradient in (15) sinkt.
Aber auch mit der Pumpe (25) bzw. ihrer Drosselung kann der Druck in (14) zusätzlich steuerbar werden.
Das permanente Einströmen von Flüssiggas aus (14) nach (15) ist hier wichtig um diesen Raum auf Tieftemperatur zu halten und zwischen den Zündtakten,din mit 20 - 50 Hz. kurz auS34- nder folgen, den Raum von Plasma leer zu spUlen Der Faltkopf (8) ist hier als Zylinderbuchse hart anliegend an den Innenzylinder von (11) ingepasst und wird von (14) intensiv gekühlt. Oben und unten hat (8) Verdickungen mit innen parabolischer Kurve.Diese Parabelflächen sind mit (6a) oben und mit (6c) unten bezeichnet und ebenso wie die zylindrisohe Innenfläche (17) verspiegelt. Über (60) wird beim Herunterwendeln des Strahls in (1o) unten die Umkehr zum Zurückwendeln nach Oben arrangiert,wobei sich die Steigung s1 verringert auf s2= s1/2, was nicht eingezeichnet wurde.
Über (6a) wird umgekehrt beim Wendeln nach oben die Umkehr zum Zurückwendeln nach Unten arrangiert, wobei wieder die Steigung sich verringert auf die Hälfte, und so fort; wobei ein Strahl je nach Unterschied zwischen Strahidicke und Drahtdicke bis zu hunderten solcher Hin-und Zurück-Wendelfasen absolviert 1 ehe er seine ganze Energie an den Draht abgegeben hat.
Die frontale Unterkante (6b) ist ebenfalls innen verspiegelt und hat die Aufgabe, die von unten aus dem eigenen System(ohne Austreten aus dem System) nach oben laufenden Rückzündstrahlen, die ein einziger Hohlstrahl sind, in den Faltkopf einzuleiten.
Die Startzündstrahlen L5,die zusammen ebenfalls Hohlstrahl nach Umformung aus einem konventionellen Primärlaser sein könnten, werden mitunter ebenfalls von unten her über (6b) eingeleitet, Hier sind sie von oben als diskrete Strahlen L symbolisch und ohne Angabe ihrer Einleitoptik angegeben.
Das aus Lasergas und Plasma gemischte Auspuffgas zieht unten an der räumlichen Gabelung von (13) in den Ringraum (28) und wird über Fuchs E in Pfeilrichtung zur Vakuumpumpe abgeaugt,wobei permanent neues Lasergas bei (g) nach (15) einströmt Im Faltkopf (8) bildet sich das Plasma pulsweise.Die Plasmabildungszeiten sind etwa zwischen 20 und 200 Nanosekunden zu erwarten, die Puipzeiten etwa bei 20 - 5o Millisekunden.
In der Pumpzeit #tp läuft der Draht um den Sollwert vor, d.h.
bei Plasmabildungszeiten von Nanosekunden Dauer läuft er über diese klein. Zeit hinweg permanent vor. Sein Querschnitt und seine Vorschubgeschwindigkeit bestimmen den Output des Laser.
und verändern sich nach Programm ebenfalls kontinuierlich.
Der Querschnitt kannam Regler (3) der Spinnpumpe (1) verändert werden; den Vorschub ändert der Pumpendruck,der von hysraulisch-oder pneumatischem Druck oder von Schneckenvorschubdruck herrühren kann, wie bei Spinnpumpen, Die bei der Fusion des Drahtes herrschende hohe Temperatur von bis zu lo Kelvin ( durch Freiwerden der Bindungswärme) sinkt durch hohe Expansion rasch im Kopf und im Rohr (13) ab, wobei Strömungen bis Mach 3 erwartet werden,welche u.a. auch die Pumpzeit auf 10 bis 50 Millisekunden im Strömungslauf des Plasma zwischen (18) und (18a) bestimmen.
Das durchströmende Plasma bildet die Mittelgassäule des Raumes (15 und wird von dem radial von aussen nach innen strömenden Laser £a1 gehüllt. .Die Vermischung ist nur gering, weil das Plasma viel sohneller strömt als-das kalte Lasergas. Die stimulierende Wirkung kommt hier ähnlich wie beim ERDA-Laser durch Molekulzusammenstösse des Molekularen Lasergases zustande und sie lässt den von ERDA-Laser bekannten hohen Nutzeffekt der Pumpung erwarten. Dort war er 30 % wo nur Neutronen pumpten. Hier wo sowohl die Elektronen,totonen und Alfaion.n des reinen und beim Prozess nach Gl.(1) neutronenfreien Heliums pumpend wirken, werden 3o % Pumpwirkungsgrad erwartet.
Die beiderseitigen Reflektoren (16a und 20a) sind ringförmig,wie das auch bei den Vorgangsanmeldungen P 26 28 630.6 und P 26 29 598.7. sowie beim ERDA-Laser P 25 44 431 schon der Fall war; sodass hier ein Hohlstrahl L0 vom Querschnittdurchmesser d1 ausgekoppelt wird.Er wird am Strahlteilteiler (27) über Ringprisma (22)gespalten in den Rückzünd-Hohlstrahl und den Nutzstrahl Ln,der über Optik (27) hohl oder gebündelt ausgekoppelt werden kann. Der Rückzündhohlstrahl wird als Strahlscheibe L11 quer umgeleitet und als Hohlstrahl L1 nach oben gelenkt,wo er über (6b) in seinen Wendelweg einjustiert wird. Der Pumprauw, sein innen anliegendes Lasergas und das Plasma werden aus (11) intensiv gekühlt. Die Optik (27) ist durch Vakuum (28) aus der Thermik des Brewster-Kegelform-Fensters ausgekoppelt. Der nach üben laufende Hohlstrahl L1 hat Querschnittdurchmessser d2>d1.
Der fortgesetzte und relativ schnelle Umsatz an Lasergas verö bngt eine leistungsstarke Rektifikation (26) und eine intensive Vakuumpumpe mit Druckanschluss zur (26), ebenso eine exact wirkende Tieftemperatur-Flüssiggaspumpe (23),was nach Aufwand und Kosten die raumsparende und einfache Laserbauweise, welche ohne die herkömmlich geplanten pellet-Injektionen auskommt und gegenüber der Voranmeldung mit Einrohrsystem arbeitet, ohne Weiteres zulässt. Das gegenüber der Bauweise von Fig.4. über den Faltkopf hinaus hochgezogene tieftemperierte Flüssiggasgefäss (11) hellt tief kühlend auch den Faltkopf ,den Draht;und das sich im Faltkopf bildende Plasma kann auch von oben herab aus Düsen mit Flüssiggas bepumpt bzw, gekühlt werden,wie das oben über dem Faltkopf aus Flüssiggas-Injektionspfeilen (g) siohtbar wird. Schliesslioh wirkt die Kühlung des hochgezogenen Behälters (11) auch auf die Spinnpumpe und den aus ihrer Düse austretenden Draht durch.
Anwendungen des Lasers von Fig.7.
Der neue Hochenergie-Laser eignet sich neben den eingangs genannten Aplikationen,die auch in den Vorgangsanmeldungen ausgiebig interpretiert wurden, bevorzugt auch als Vorstufe ,nämlich als Plasmaliefernde Vorstufe an beliebigen Kernfusions-Kraft-Heiz-Maschinen-und Propulsionsanlagen; auch als Vorstufe für einen TOKAMAK-Plasmaspeicher < der dann allerdings nicht mehr das Zünden bewerkstelligt), bevorzugt aber als Blasmageber für einen Longitudinal-oder Kreiskonversions-Stromerzeuger ( magneto-plasma-dynamisch, aber eisenlos hochfrequent erregt, kollektorlos Starkstrom liefernd) nach P 27 17 4o9.o; oder noch besser für einen gleiohartigen Konverter nach P 27 20 9o9.2,wo der Hochstrom von 20 - loo KHz nicht mehr vom Oscillator,sondern durch Selbsterregung aus der Plasmaenergie kommt und der Oscillator nur kleinen Pilotstrom liefern braucht'zu welchem Zweck Hochstrom-HF-Kondensatoren beschaltet sind.
Es könnten z.B. folgende applikativen Alternativen erwogen werden in diesem Zusammenhang: 1. Bei Fig.7. wird das abziehende Plasma bei E als Ladungsträger in einen Lang-oder Kreiskonverter geführt; der Rest seiner Wärme kann nachfolgend in einem thermischen Dampfkessel genutzt werden. Beide liefern Heizwärme bzw elektrisohen Strom.
Ln wird nicht ausgekoppelt. L0 wird voll zur Rückzündung als L1 verwendet. Die Plasmarestenergie bei E macht etwa 9o % deren Inpttenorgie aus.
2. Ln wird ausgekoppelt;und über Spiegel auf einen Hochtemperatur Wärmemittler, z.B, auf Natrium oder Lithium gerichtet,der von Ln flüssig beheizt wird, wird diese Wärme an einen Flüssigstoff-MHD-Konverter bzw. dahinter in einem thermischen Kessel zu Strom konvertiert. Das bei E abziehende Plasma geht über einen HF-eisenlos erregten Lang-od3r Kreiskonverter zum thermischen Kessel und liefert ebenfalls Strom oder Heizungswärme.
3, Ln wird ausgekoppelt und geeignet auf eine Fusionsstoffpille, bzw.
Uber einen Faltkopf auf einen aus Düse gedrückten Fusionsstoffdraht gerichtet und liefert Plasma,dessen Wärme in einem NPD-Konve ter bzw. einem thermischen Kessel ebenso zu Strom konvertiert wird die wie bei E abziehende Wärme des primären Plasma. Ein Enserstrahl wird vom zweitstufigen Plasma nicht gepumpt.Es wird rein thermisch verwertet.
Fig.8.
Wie eingangs bereits erwähnt wurde liegt von hier ab , nachdem mit Rüokzündungsprinzip, Hohlstrahl-Plasmaeinschluss nach strangulierender Machart am langgestreckten aus Düse gesponnenen Fusionsstoffdraht bei bis zu lo Gigabar Strahlendruck, und mit dem hohen Wirkungsgrad des Injektionsgas-Lasers das Hochkoppeln, Niederkoppeln der Leistung und der"permanent gezündete Zustand auf Leerlaufebene" ohne Risiken eines blaokout abgesiohert ist, der Rest von Problematik schwerpunkthaft auf dem Gelingen und Arrangieren der Startzündung mit Strahlen Ls, wobei das Koordinieren des primären Zdndlasers" bzw, dessen Strahlen Ls zum Sekundärtyp der Fig.7. so geartet sein soll, dass bei Versagen von Kryogenik, Elektronik und ähnlichen Kollapsen ein neuer Startl mit Ls sohnell und an Ort arrangierbar ist.
Dafür zeigt Fig.8. eine von vielen möglichen Versionen, der gegenüber in den Figuren 4. und 7. das blosse Andeuten der Start zündung mit in den Faltkopf mündenden Primärbündeln Ls nur Symbolik unverbildlichen geometrischen Inhalts war, In Fig.8. hat der in Fig.7, gezeigte InJektionsgaslaser in verkürz zugeschnittener Abbildung samt dem hinten vorragenden Justierschaf (34) die Länge # und seine Komponenten haben dieselben Indizes wie bei Fig.7.
Unten ist auf seinen einstellbaren Tubus (o) samt Feststellmutter (31) mit Zentrierrohr (33) und Ln-ableitender rotationssymmetrisoher Prismenoptik (34) der Primär-Startlaser von Länge zentriert und gekoppelt, sodass letzterer schnell von Ersterem lösbar und die nach dem Zünden auftretende Emission Ln sohadlos als Strahlscheibe seitlich abgelenkt ist. Am Injektionslaser sind zusätzlich zu Fig.7, der Plasmaabzugstutzen mit (29), der zum Koppeln des Startlasers nötige Zentrierstutzen mit (3o)die Stell rändelmutter dazu mit (31) , und der Justierschaft für Auskoppelringeoptik (2ca) mit (32) bezeichnet. Der Übergangs-Zentrierstutzen (33) und die rotationssymmetrische Schutzoptik (34) zum vorübergehenden seitlichen Ableiten von Ln sind Kopplungs -elemente.
Der angekoppelte Startlaser l l2 ist ein von einem schnellimpuls Uranreaktor von etwa 20 cm gepumpter nuklearer Neutronlaser vom ERDA-Sandia-Typ P 25 44 431 (1974-1977). Anstelle dieses " Primärlasers" könnte auch ein Injektionsgas-Sekundärlaser vom Typ der Fig.7. treten, der bereits im gezündeten Zustand auf Leerlaufniveau permanent läuft.
Beim Startlaser der Fig.8. sind bezeichnet: Mit (36,35) das doppelwandige Laserrohr mit Anschlusstutzen.
37 .. die Flüssiggasfüllung von (36) welche als Kühlung, alternativ auch als Lasergas-Reservoir dienen kann.
(Bei ERDA ist das Letztere nicht eingeplant).
38 .. der zentrale Uranreaktor,koppelbar und entkoppelbar,und mit Kadmium regelbar. Siehe hierzu auch SLA-73-o551 Beschreibung im Litt.Hinweis am Schluss der Schrift.
39.. der zylindrische Pumpraum mit Ringquerschnitt 40 .. die teildurchlässige Ringförmige Auskoppel-Reflektoroptik 41 ,, die für gasdynamische Laser kennzeichnende Wabenstruktur der Gas-ührung mit Profilscheiben,wobei im Zentrum das höher gespannte Gas zugeführt wird und über Düsen radial expandierend sich weiter ababkühlt 42 .. Die aus der Wabenstruktur gebildeten Ring-Expansions-Düsensätze 43 .. kennzeiohnend für derartige gasdynamlsche Laser die ähnlich wie bei Fig.7. und oben in Fig.8. beim Injektionsgas-Laser quer zur Pumprichtung radial einströmenden Lasergas-Expansionsdosen.
44 .. Die Saugpumpe für das Absaugen des Lasergases aus dem Pumpraum zur Rektifikation(Reinigung, Kühlung etc.) zurück zum Laserpumpraum (39),aus welchen es mit Pumpe (24) laufend entnommen wird.
Die Wirkungsweise von Fig.8.
Die Wirkungsweise des von einem Uranreactor mit Neutronen gepumpten Primärlasers l2 gilt nach P 25 44 431 und dem o,g. ERDA-Berichi (Siehe Litt.Hinweis) als bekannt: Als Lasergas dient eine Mischung CO + N2,bei 70-150 Kelvin und 50 - 150 Torr im Raum (39), bei einem Wirkungsgrad bis 30 % der Stral pumpung. Die vom Reaktor stossweise in 10 bis 100 Millisekunden radial emittierten sohnellen Neutronen läsen in einem dünnen auf der Wabenstruktur(41) verteilten U-235-Film thermische Neutronen und Spaltteilohen aus,welche zusammen pumpend auf das Molekülgas wirken. Als Neuerung könnte zusätzlich hierzu erwogen werden, wie beim Gasinjektions-Laser 41 nach Fig 7. von P 27 31 145 .1, auch bei diesem Neutronenlaser den Kühlbehälter (36) innen mit vielen dünnen radialen Düsen auszustatten, aus welchen permanent das bei (37) flüssig gefüllte Lasergas aussprüht nach (39),um dort unter Vergasung und Verdampfung noch kälter zu werden und von den Neutronen und Spaltteilohen stimuliert zu werden.
Aus dem Startläser wird ein Hohlstrahl vom Lichten Durchmesser d xls Ls ausgekoppelt. d5 ist optisch so gewählt oder über ein Ring-Prisma so zugeschnitten, dass der Hohlstrahl die plane Fläche an der Ringoptik (27) glatt durchsetzt,ebenso an der Ringoptik (34), um bei dem Spiegelkonus (6b) so anzukommen,dass erähnlich wie der Rückzündungshohlstrahl L1 vom Durchmesser d2-als Hohlstrahl Ls vom Burchmesser d5 geeignet in die Wendelung über (6c) nach (lo) eingeleitet wird und dort unter vielmaligem Auf-und Abwendeln mit vielen Treffern als kegelförmige Strahlscheibe mit hohem Lichtdruck von Gigabar den Draht zur Fusionstemperatur zu heizen und sein Plasma bo - loo Nanosekunden lang strangulierend einzuschliessen; sodass es im Laser l1 d.n Hohlstrahl L0 stimuliert,dleser am Teiler (22) in Nutzhohlstrahl Ln und Rückzündhohlstrahl L1 geteilt tat,danr der Weiterbetrieb auf Rückzünd-Leerlaufebene weiter erfolgt,bis zum Leistungseinsatz, vor welchem der Stutzen (33) aus dem Stutzen (3o) gezogen, d.i. der Startläser vom Arbeitslaser getrennt wird.
Das seitliche Auskoppeln von Ln aus (34) dient dem Zweck, seitlich an (34) die vollzogene Zündung und den rollenden Leerlauf zu erkennen(am Leuchten),anderseits dem Zweck, die Energie Ln vom Startlaser fernzuhalten und Vrbrenungsschäden für den Operator zu verhindern.
Die Zentrierung des Drahtes und die Trefferzahl Neben dem Effekt lückenlosen Plasmaeinschlusses mit hohem Strahlungsdruck boi strangulierendem Effekt ,welcher beim Auf-und Abwendeln der bei zunehmendem Wert des Kegelwinkels der kegeligen Strahlenscheibe der Anwendung eines Hohlstrahles zugeschrieben wird, ist als nächstfolgend Prominenter das spontane Zentrieren des Drahtes (5) und zwan omnidirektional rings um den Draht aus lückenlosem Strahleneinschluss bei hoher Richtkraft,zu nennen und im Text der Beschreibung am Rande bereits erwähnt.
Dieses Zentrieren rührt davon her, dass 1. Alle Strahlenelemente der flachkegeligen Strahlenscheibe des Wendelweges gonau synchron im Zentrum am Draht eintreffen und ihn insofern unter Strahlendruck geometrisch genau in die Achse A-A des Lasers zwingen.
2. Dass die Kegelspitze der kegeligen Strahlenscheibe axiomatisch und genau in Drahtachse liegt.
Daraus leitet sich der weitere entscheidende Effekt ab, dass im Gegensatz zum Anwenden diskreter Einzelstrahlen nach Fig.4.
beim Hohlstrahl nach Fig.7. und 8. die Trefferzahl 100 % ist, während sie bei Fig.4., wie bei jedem statistischen Trefferproblem, nur 5 bis 3o % ausmacht.
Das rührt davon ner, dass beim Hohlstrahl, wo der Draht vom Strahl lendruck in geometrische Achse A-A gezwungen wird, und wo alle Komponenten des gefalteten Einzelstrahls des kegeligen Flächen-Strahlkollektive die Achse A-A schneiden, auch jedes dieser gefaireten Elemente axiomatisch durch den Draht gehen muss.
Diese Trefferzahl 100 % der Strahldurchgänge durch A-A hat zur Folge, dass - wenn man von relativ geringen Reflexions-Streu-Effekten am Draht absieht, -die Hohlstrahlenergie zu nahe 100 % an den Draht übergeben werden kann.
Dass das Strecken der übergabezeit auf Tausende Treffer verteilbar ist und dadurch die Plasmaeinschlusszeit-von herkömmlich 1-5 Nanosakunden bei Laser-Pellet-Fusionssystemen-hier mit Faltstrahl angehoben werden kann auf 50 bis looo Nanosekunden. hat , wie bereits erwähnt wurde, zur Folge, dass eine ungewöhnlich hohe Einschlusszeit sich mit einer vollen Ausnutzung der Strahlenergie paart und den Heizeffekt um mehrere Dezimalen hebt, sodass im Verein mit 700 bis 10000 Megabar Lichtdruckeinschluss des langgestreckten Plasmakollektivs dieses System die Wahrscheinlichkeit einer break-even-Erzielung bzw. einer Totalfusion näher rückt als je erwartet wurde, Im Vergleich zum herkömmliohen Zündversuch mit diskreten Strahlen,welche zwar omnidirektional auf ein gemeinsames pellet zielen, das Treffen aber bei einem pellet.Injektionssystem im Ernstfalle eines Laser-Fusions-Reaktors zum Problem kleiner Trefferwahrscheinlichkeit und Effektivität wird,wird hier ein Fortschritt erwartet, der schlechthin entscheidend sein wird.
Litteratur BRDA-Bericht: L.L.Bonzon und J.A.Snyder: "Sandia-Pulsed Reactor It' (SPR II),Experimenters Manual. SLA -73-o551 1973.
Patente P 25 44 431 ERDA-Sandia- " Lasersystem" gepumpt vom Schnellimpul Uran-Reactor mit Neutronen bis 10 (J.auch auf Hohlstrahl P 26 24 862.4 C,Strobel "Hochenergie-Laser" gepumpt vom Plasma einer thermonuklearen Reaktion (Plasma-Nuklear-Lasertyp)Vollstrahl P 26 29 598.7 C.Strobel " Hochenergie-Laser" wie oben.Alternativ mit Vollstrahl oder Hohlstrahl.Glastyp oder Gastyp.
P 27 31 145,1 C.Strobel "Hochenergie-Laser" wie oben.Flüssiggas-Injektionstyp, jedoch Injektion über Ventile.
P 27 31 828.1 C.Strobel " Hochenergie-Laser" wie oben. Rückzündsystem zündet über Dreischicht-Hochenergie-Verstärker-Fusionsstoffpille und bildet auch Hochenergi Leerlauf.
P 27 33 142.6 C.Strobel " Hochenergie -Laser" wie oben, jedoch Zündung und Rückzündung über herkömmliche Einstoff-Pillen, gebündelte Machart, niedrige Einzelrohr-Pulsfrequenz, Niederniveau-Leerlauf.
P 27 17 409.6 C.Strobel " Thermonuklearpumpe" Auf Basis der Hochenergieverstärker -Dreischicht-Pillen wirkender Lasergezündeter hochfrequont erregter kollektorlos separierender Lang-oder Kreis-MPD-Konverter.Strömene orbitierendes Plasma erzeugt Strom (Gleich-oder Wec sdl-oder Drehstrom niedriger Frequenz.) Eisenfrei.
P 27 20 9o9.2 C.Strobel " Thermonuklear-Pumpe" wie oben. Lang-oder Kreiskonverter, HF-Erregung braucht aus Oscillator nur kleinen Pilotstrom. HF-Erreger-Hochstrom entstel selbsterregungsartig durch Pilotstrom aus Plasmaene: gie , kollektorlos.Eisenfreies System.
L e e r s e i t e

Claims

Zusatzpatentansprüche 1. Waffen-Laser für Flugzeug-und Raketenabwehr sowie mannigfache oivile Applikationen, nach den Ansprüchen der gleichlautenden Haupt- und diverser vorgehender Zusatzanmeldungen gemäss den Figuren der Zusatzzeichnung dadurch gekennzei chnet, d a s s der Fusionsstoff ähnlich wie bei der Plast-Düsenspinnerei aus der Düse (4) einer kalten oder beheizten spinnpumpenartigen Vorrichtung (1) als Draht (S) fixen oder veränderlichen Querschnitts bei mit regelbarem Spinndruck erzielter Regelgeschwindigkeit ausgedrückt und in die achsiale Richtung A-A eines von inerter Schutzgasatmosphäre niedriger Temperatur und niedrigen Druckes erfüllten Zünd-und Faltkopfes (8) gefordert wird, dort frei fallend von den Laserzündstrahlen Ls zum Start, bzw. L1 bis L8 zum Betrieb eine Start-und Rückzündsystems vielemale bis hundertemale iterierend getroffen und zur Fusion geheizt wird,indem die in ddie Optik (6/1,6/2,u.s.f.) einlaufenden Strahlen im diametralen Durchgang durch Draht und Kopf an der reflektierend verspiegelten Innenwand (10) in einen gefalteten Wendelweg von Steigungen(s) abarten wobei sie ihre thermische Energie fast vollkommen an ihn abliefern indem sie bei Jeder Wendung einmal im Reflexionslauf den Draht treffen, und wobei nach Fig.3.

beim Start vor dem ersten Lichtschuss Ls der Draht um das Mass l ,welches diesem Startschuss thermisch zukommt, in einer Vorschubzeit 6tv vorgelaufen ist, dann der nur #ts= Nanoskunden dauernde gefaltete Lichtschuss Ls das Drahtende in einer Zeit ist heizt und zur Fusion bringt wobei sich aus dem Draht Plasma bildet das in einer Pumpzeit #tp den Folgestrahl L0 pumpt,wobei #tp mitunter millionenmal grösser als #ts bzw. #tz ist, in der Pumpdauer #tp ohne Stop der Draht wieder um den Betrag l oder einen für die nächste Niveaustufe entsprechend grösseren Betrag bei gleichem oder entsprechend höherem Querschnitt vorläuft, nach der Pumpzeit #tp= 10-50 msec von den Strahlen L1-L8 oder mehreren solchen Strahlen wendelartig wieder getroffen und zur Fusion geheizt wird in der kurzen Zeit # t=, woraus das sich bildende Plasma einen neuen Strahl in der Zeit #tp pumpt und zugleich in dieser Zeit wieder neuer Draht aus der Pumpe vorläuft, u.s.f. und wobei Nooh Anspruch 1.

entweder nur mit dem Spinndruck die Drahtvorschubgeschwindigkeit und mit ihr die in der Zeit #tp vorgeschobene Drahtmasse gleitend bzw. stufenweise der verlangten bzw. programmierten Laserleistung angepasst wird, oder sowohl mit Drahtquerschnittsteuerung (3) wie mit Drahtvorschubsteuerung diese Anpassung vollzogen wird, sodass die aus P 27 33 142.6 erstmalig bekannt gewordene n Rückzündung" zwar erhalten, die bei dieser Voranmeldung und auch bei P 27 33 142.6 zwecks Absenkung der Pillen-Injektionsfrequenz nötig gewordene BUndelung mehrerer Laser dank Abstimmung des nötigen Drahtvorlaufes an die Pumpzeiten #tp aber überflüssig wird,weil hier Pillen-Injektionsfrequenz durch Kontinue-Drahtvorschub ersetzt ist.

2. Waffenlaser nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet,dass die Strahlenwendel nicht nur in Richtung (9) des Drahtvorschubes sondern durch geeignete am unteren und oberen Kopfende vorgesehene Umlenkspiegel bzw. Linsen bzw. Prismen umgelenkt wird auf Rücklauf in Richtung (9a), dann wieder nach unten in Richtung (9) u.s.f. bis zum totalen Energieverbrauoh, wobei dieser Zickzacklauf nach unten,oben,unten u.s.t, die Zahl der Treffer steigert,die Strahlenergie besser erschöpft, und insbesondere bei einer Vielzahl radial-omnidirektional und simultan auf den Draht einfallender Lichtenergiebündel die Wirkung des implosiven Trägheitseinschlüsses, d.h.

die in den Lawson-Formalismen fundierten Werte der Einschlussdauer und des Einschliessungsdruckes um ein Vielfaches gegenüber den Beschuss eines pellet verbessert werden,das gegenüber einem langgestreckten Draht gleicher Masse im Nachteil ist.

3. Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 2., als Injektionstyp gegenüber P 27 31 145.1 gemäss Fig.4. dadurch gekennzeichnet, dass in Richtungen (g) permanentaus stets offenen dünnen Innenwand-Düsen des Lasergas-Fluidbehälters (11) flüssiges Lasergas eingespritzt wird, das sich bildende Gemisch aus zentraler Lasergassäule und periferaler Plasmasäule nach dem Pumpen des Strahle L0 bei E ausströmend von der Vakuum- Noch Anspruch 3.

Pumpe (24) in die kryogenische Rektifikation (26) gesaugt,dort das Lasergasgemisch vom Helium getrennt, das Helium auf Flasche gespeichert, das Lasergas flüssig mit Pumpe (23) zurück in Behälter (11) gedrückt, wobei mit dem Druok von (14) die Aussprüh-Menge nach (15) gesteuert wird, und wobei ausserdem der Druck auch von der Temperatur in (15) gesteigert wird,sodass spontan bei zunehmender Temperatur in (15) der Druck in (14) und die Aussprühmenge von (14) nach (13) steigt.

4.

Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 3., in Anwendung des Faltkopfes mit Drahtförmiger Fusionsstofvorlage und des Prinzips flüssigen Einsprühens von Lasergas aus offenen Düsen in den Pumpraum auf das Pumpen eines Hohlstrahles nach Fig,7. dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise als obere und einstellbare untere Reflektoren ringförmige Gebilde (16a,20a) bei über den oberen Re -flektor und den Faltkopf hinaus hochgezogenem Flüssiggas-Teifkühlbehälter (11),der dann auch den Faltkopf und die Spinnpumpe kühlt, Anwendung finden, wobei das Plasma expandierend zentrale Kernsäule in (15), das radial nach innen strömente Lasergas (g) Hüllrohrsäule wird und wobei das Brewster-Auskoppelfenster (18a) zentral und trichterförmig ,bevorzugt im Vakuumraum (21) die untere Reflektor-und Auskoppeloptik (20a,27) hüllt und das gekühlte Plasma-Lasergasgemisch über konischen Ringraum (28) zum Saugrohrstutzen E leitet.

5.

Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 4., nach Fig.7. dadurch gekennzeichnet, dass der Faltkopf (8) als Rohr oben in Behälter (11) unter guter thermischer Leitung eingepasst ist und von (11,14) gekühlt wird.

6.

Waffenlaser nach Anspruch 3., dadurch gekennzeichnet,dass der rohrförmige Faltkopf oben und unten als Abschluss der zylindrischen Innenverspiegelung parabolische Innenspiegelausläufe (6a,6c) und unten frontal einen Kegelstumpfspiegel (6b) hat, wobei (6b) den Hohlstrahl L1 in Pfeilrichtungen in die Wendelung einlenkt, die Parabolspiegel (6a,6c) aber die Strahlenumkehr und die Verringerbung der Wendelsteigung bei Jeder Umkehr bewirken.

7. Waffenlaser nach Ansprüchen 1, bis 6., nach Fig.7. dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem halbdurchlässigen Ringreflektor (20a) ausgekoppelte Hohlstrahl Lo im optischen Teier-Prisma bei (22) in bekannter Weise in einen Nutzstrahl Ln und einen Rückzündstrahl L1 geteilt wird, wobei in waagrechter Phase L11 der Letztere zunächst eine ringförmige Strahlenscheibe, am schrägen Reflektor von (27) dann wieder ein Hohlstrahl L1 wird,welcher nach oben gehend an der konischen Spiegelung (6b) des Faltkopfes in die Parabolspiegelzone (6c) eingeleitet und dort in die zylindrische Wendelzone (lo) reflektiert wird, um von dort draht aufwärts und -abwärts iterierend als konische Strahlenscheibe am Draht entlang zu wandern und ihn einerseits zu heizen, anderseits mit sehr hohem Strahlendruck sein Plasma auf die ganze Draht-und Wendelpfadlänge lückenlos einsohliesend zu strangulieren und Draht und Plasma auf Achse A-A zu zentrie-@ren, 8. Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 7., in Anwendung des Lasers von Fig.4. oder 7. als Laser-Fusion-Vorstufe eines Plasma-Kraft-oder Heizreaktors mit magnetischem Einschluss, z.B. eines TOKAMAK oder eines Longitudinal-bzw.Kreis-Konverters Hochfrequenter Steuerung nach P 27 17 409.0 bzw. P 27 20 909 .2, dadurch gekennzeichnet,dass bei nichtdurchlässigen Reflektoren (20 bzw. 20a) der Nutzstrahl Ln nicht ausgekoppelt, der Strahl Lo ausschliesslich zu Rückzündstrahlen L1 bis L8 verformt und umgeleitet wird,um aus Draht im Wendel-Faltkopf Plasma nach E zu liefern, das Plasma als Hauptwärmespender von E in einen Konverter zur Stromerzeugung, und nach ihm mitunter in einen thermischen Kessel zur Dampfkrafterzeugung strömt, von dessen Fuchs in die Kryogenische Rektifikation gesagt, Helium abgetrennt und flüssiges Lasergas zurück nach (14) gepumpt wird 9. Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 8., dadurch gekennzeichnet, dass aus teildurchlässiger Optik (20,20a) der Nutzstrahl Ln ausgekoppelt und auf einen geeigneten Wärmemittler, z,B, -Natrium bzw. Lithium hingeleitet wird1um ihn zu heizen, derselbe im flüssigen Zustand seine Wärme in einen Fluidplasma-Konverter bzw, in einen Dampfkraftkessel vermittelt,das Plasma bei E in denselben oder einen anderen Konverter bzw. Kessel strömt, um am Abzug zurück zur Rektifikation bzw. nach (14) gepumpt zu werden,wobei sowohl die Abgaswärme E wie der Nutzstrahl Ln Noch Anspruoh 9.

der Strom-resp. der Wärme erzeugung dienen, lo.Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 9., dadurch gekennzeichnet, dass der ausgekoppelte Nutzstrahl Ln auf eine grössere Fusionsstoffpille oder in einem weiteren Faltkopf auf einen Fusionsstoffdraht gerichtet wird,dessen Plasma zusammen mit dem bei E abströmenden Plasma -Lasergasgemisch in einem Konverter bzw. einem thermischen Kessel m Dampf bzw. Strom konvertiert wird,dann zurück zur Kryogenik strömt um dort das Helium zu trennen und auf Flasche zu speichern, das Lasergas aber flüssig wieder zu gewinnen und nach (14) zu pumpen,wobei die grössere Fusionsstoffpille bzw. der Fusionsstoffdraht grösserer Masse eine höhere Leistungsverstärkung bringen können, ohne dass daraus ein grösserer Laserstrahlenergie-Output anfällt.

11.Waffenlaser nach Ansprüchen 1. bis 1o., am Diagramm der Fig d.

von kontinuierlioh steigender bzw. fallender bzw. horizontal verlaufender Hüllkurve gegenüber dem Stufenprogramm der Fig.5.

beim Hochkoppeln und Niederkoppeln der Leistung dadurch gekennzeichnet,dass bei Änderung der Leistung kontinuierlioh der Draht (5) seine Masse, d.i. den Vorschub und den Querschnitt ändert, sodass im Übergang von Pumptakt #tp zu Pumptakt nur noch geringe Heiztemperaturunterschiede T2-T1 auftreten und insofern wegen gleichbleibend höherer Heiztemperaturen am Draht insbesondere beim Hochkoppeln der Leistung ein Blackout kaum noch entstehen kann.

12. Waffenlaser nach Fig.8., bezüglich der Startzündungsvorrichtung dadurch gekennzeiohn-t,dass der Startstrahl L koachsial zu der Laserachse A-A so eingegeben wird, dass er die Ablenkoptik (34) des Übergangsstücke und die Teileroptik (27) des zu startenden Lasers a 1 glatt durchsetzend so auf die konische Einlenkoptik (6b) trifft, dass er ähnlich gut wie sein eigener Rückzündstrahl L1 in die Wendelstrecke (10) eingeleitet wird.

13. Waffenlaser nach Anspruch 12., dadurch gekennzeichnet,dass ein Hohlstrahl Ls vom Durchmesser ds in Achse A-A zum Starten eingegeben wird, wobei d so gross ist, dass der Strahl ungebrochen durch (34) und (24) passieren kann,indem er dort auf genau rechtwinklig zu A-A verlautende Flächen trifft, 14. Waffenlaser nach Ansprüchen 12. und 3., durch gekennzeichnet,dass der Startlaser (l2) über ein Übergangs-Zentrierstück (33,34) mit seinem Zentrier-Objektivstutzen (35) auf den Zentrier-Objektivstutzen des Tubus (30) von Hauptlaser l1 gekoppelt ist,wobei das Übergangsstück eine Ablonk-Optik rotationssymmetrischer Machart (34) enthält, z.B. ein Prisma oder einen Spiegel, welche den nach Start zündung aus dem Hauptlaser R, austretenden Leerlaufstrahl Ln reohtwinklig nach aussen sicherungshalber auskoppelt.

15. Waffenlaser nach Ansprüchen 12 bis 14. dadurch gekennzeichnet, dass der Hohle Startstrahl Ls von d5 #,über (6b) in dem Wendelweg von (60,10,6a) ähnlich wie der Rückzündhohlstrahl L1 des Hauptlasers zu kegeliger fortschreitender Startstrahlenscheibe abnehmender Steigung ,d.i. abnehmender Kegelhöhe deformiert,strangulierend drauhauf und drahtab den Fusionsdraht mit hohem Strahlendruck einschliesst, zu Plasma wandelt unter entsprechendem Plasmaeinschluss, und so das System l1 in den Leerlaufzustand startet,wonach es m## eigenen Rückzündstrahlen L1 von Zündtakt zu Zilndtakt seinen Betrieb aufrecht erhält und alsdann der Startlaser abgekoppelt werden kann.

16, Waffenlaser nach Ansprüchen 12 bis 15., dadurch gekennzeichnet, dass zum Prototyp-Start ein Sandia-Waffenlaser vom Typ P 25 44 431 nach Fig.8. mit den bekannten Komponenten (36-43) unter Stimulierung mit den schnellen Neutronen des Uran-Schnell impulsreactors (38), auf den Hauptlaser vorgekoppelt wird,ind einen Hohlstrahl liefert.

17. Waffenlaser nach Ansprüchen 12. bis 16,, dadurch gekennzeichnet, dass ein bereits gestarteter und auf Leerlauf laufender Gasinjektions-Laser vom Typ der Fig.7. vor 2 1 gekoppelt wird um den startenden Hohlstrahl einzuliefern.