DE3230712A1

DE3230712A1 - MAGNETIC FIELD GENERATING DEVICE

Info

Publication number: DE3230712A1
Application number: DE19823230712
Authority: DE
Inventors: Robert Fredric Benjamin 87544 Los Alamos N.Mex. Staff
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1981-08-18
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1983-03-03
Also published as: FR2515470A1; FR2515470B1; JPH028672B2; GB2104296A; CA1191283A; GB2104296B; JPS5839986A

Description

17. August 1982 R-5261August 17, 1982 R-5261

United States Department of Energy, Washington, D.C, V.St.A.United States Department of Energy, Washington, D.C, V.St.A.

Magnetfeld-ErζeugungsvorrichtungMagnetic field diffraction device

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Erzeugung intensiver, vorübergehender Magnetfelder und insbesondere auf die Erzeugung eines intensiven, vorübergehenden Magnetfeldes durch ein Laser-Plasmaverfahren und eine Vorrichtung.The invention relates generally to the production of intense, temporary magnetic fields and in particular the generation of an intense, temporary magnetic field by a laser plasma method and apparatus.

Ein Gebiet, bei dem eine solche Erzeugung eines intensiven, vorübergehenden Magnetfeldes außerordentlich zweckmäßig wäre, ist das Gebiet der durch Laser eingeleiteten thermonuklearen Fusionsleistungserzeugung. Gemäß einem zur Erzeugung elektrischer Leistung vorgeschlagenen Verfahren aus einem gesteuerten thermonuklearen Ereignis ist vorgesehen, daß ein kleines Deuterium-Tritium-Pellet in eine Vakuumkammer injiziert wird, und daß eine Fusionsreaktion dadurch ausgelöst wird, daß man die Deuterium- und Tritium-Ionen zusammen-An area where such an intense, temporary magnetic field would be extremely useful, is the field of laser induced thermonuclear fusion power generation. According to a generation Electric power proposed method from a controlled thermonuclear event is provided that a small pellet of deuterium-tritium is injected into a vacuum chamber and that a fusion reaction is thereby initiated is that the deuterium and tritium ions together

treibt, und zwar mit der durch Laserstrahlen erzeugten Energie, um so ein Helium-Ion und ein Neutron zu erzeugen. Da das Helium-Ion und das Neutron eine etwas geringere Masse als die Deuterium- und Tritium-Ionen besitzen, wird eine kleine Massengröße inwith the energy generated by laser beams to produce a helium ion and a neutron. Because the helium ion and the neutron, having a slightly smaller mass than the deuterium and tritium ions, becomes a small mass size in

2 Energie entsprechend der bekannten Einsteinschen Formel E = mc umgewandelt, wobei E gleich der erzeugten Energie, m gleich der umgewandelten Masse und c gleich der Lichtgeschwindigkeit ist.2 Energy according to the well-known Einstein formula E = mc converted, where E is the energy produced, m is the converted mass and c is the speed of light is.

Die Absorption des Laserimpulses heizt die äußere Zone des Pellets schnell auf und bildet ein ionisiertes Gas oder Plasma, das sich schnell nach außen ausdehnt (herausexplodiert). Der Rückstoßimpuls von dem sehr schnellen Herausexplodieren der äußeren Pelletschicht drückt den Pelletkern in der gleichen Weise zusammen wie der Impuls der Abgase einer Rakete diese nach vorne schiebt oder ebenso wie der GewehrSchußrückschlag das Gewehr gegen die Schulter drückt.The absorption of the laser pulse quickly heats the outer zone of the pellet and forms an ionized gas or plasma, that quickly expands outwards (explodes out). The recoil from the very rapid exploding out of the outer pellet layer compresses the pellet core in the same way as the impulse of the exhaust gases of a rocket pushes forward or just as the rifle recoil pushes the rifle against the shoulder.

Gemäß der Theorie wird die Mitte des Pelletkerns auf Superdichten zusammengedrückt, und zwar Dichten, die das Einbis Zehntausendfache der normalen Festkörperdichte betragen oder aber ungefähr das Zehnfache der Dichte der Sonnenmittedichte (ungefähr hundertmal so dicht wie Blei). Derartige Pelletkerndichten sind wichtig, da sie die Wahrscheinlichkeit stark erhöhen, daß energiereiche Deuterium- und Tritium-Ionen miteinander kollidieren. Sie ermöglichen ferner, daß nicht verschmolzene Deuterium- und Tritium-Ionen einen Teil der Energie eines Fusionsprodukt-Heliumteilchens wieder einfangen oder teilen, bevor das Hochgeschwindigkeits-Heliumteilchen aus der Kernzone entweichen kann. Dies ist analog einer sich schnell bewegenden Billardkugel, die auftrifft und Bewegungsenergie auf andere Kugeln überträgt. Diese Energieaufteilung mit nicht verbranntem Brennstoff hat die sogenannte "Bootstrap"-Erhitzung zur Folge, die die Reaktionsgeschwindigkeit weiter erhöht. Das Erreichen der Kernzusammenpressung ist für den Laserfusionsprozeß von ausschlaggebender Bedeutung.According to the theory, the center of the pellet core is compressed to super densities, densities that the one in Ten thousand times the normal solid density or approximately ten times the density of the solar density (about a hundred times as dense as lead). Such pellet core densities are important as they increase the likelihood greatly increase that high-energy deuterium and tritium ions collide with each other. They also allow that not fused deuterium and tritium ions recapture some of the energy of a fusion product helium particle or split before the high velocity helium particle can escape from the core zone. This is analogous to a yourself fast moving billiard ball that hits and transfers kinetic energy to other balls. This energy sharing with Unburned fuel has what is known as "bootstrap" heating result, which further increases the reaction speed. Achieving core compression is essential for the laser fusion process of vital importance.

In der Praxis treten Kräfte auf, die die Kernzusammenpressung oder Core-Kompression behindern oder ihr entgegenwirken. Ein erst kürzlich erkanntes und untersuchtes Problem besteht in dem Effekt der energiereichen oder heißen Elektronen, die in dem Pelletoberflächenzonenplasma erzeugt werden. Die erzeugten Elektronen bewegen sich schnell herum und dringen in den Pelletkern ein, bewirken dessen Erhitzung, was die Kernkompression schwieriger macht, und somit wird für eine gegebene Laserenergie weniger Kompression erreicht und der schließliche Energiegewinn wird vermindert. Die durch die heißen Elektronen hervorgerufenen Probleme und die Notwendigkeit zu deren Steuerung werden in der folgenden Literaturstelle diskutiert: R. B. Spielman U.A., Physical Review Letters, Band 46, Nr. 13, Seite 821 (30. März 1981). Die Messung eines großen Rückkehrstromes in einem lasererzeugten,positiv geladenen Plasma wird in der folgenden Literaturstelle diskutiert: R. F. Benjamin U.A., Physical Review Letters, Band 42, Nr. 14, Seite 890 (2. April 1979) .In practice, forces occur which hinder or counteract core compression or compression. A The problem that has only recently been recognized and studied is the effect of the energetic or hot electrons that are in the pellet surface zone plasma. The electrons generated move around quickly and penetrate the Pellet core, cause it to be heated, which makes core compression more difficult, and thus for a given laser energy less compression is achieved and the eventual energy gain is reduced. The one by the hot electrons The problems caused and the need to control them are discussed in the following literature: R. B. Spielman, U.A., Physical Review Letters, Vol. 46, No. 13, p. 821 (March 30, 1981). The measurement of a large return current in a laser-generated, positively charged plasma is discussed in the following reference: R. F. Benjamin U.A., Physical Review Letters, Vol. 42, No. 14, p. 890 (April 2, 1979).

Die Erfindung bezweckt daher, die heißen Elektronen eines lasererzeugten Plasmas zu steuern und dadurch die Pelletkerneindringung zu reduzieren. Ferner bezweckt die Erfindung, die heißen Elektronen eines lasererzeugten Plasmas durch die Erzeugung eines intensiven,vorübergehenden Magnetfeldes zu steuern. Die Erfindung bezweckt ferner, ein intensives, vorübergehendes Magnetfeld oder ein Einschwingmagnetfeld zu erzeugen, und zwar zur Steuerung der heißen Elektronen eines lasererzeugten Plasmas, wobei dieses Magnetfeld ferner auch auf anderen Gebieten zweckmäßig ist, beispielsweise bei der Erforschung des Ansprechens biologischer Zellen, Organismen und anderer magnetisch stimulierbarer Ereignisse.The invention therefore aims to control the hot electrons of a laser-generated plasma and thereby the penetration of the pellet core to reduce. Furthermore, the invention aims, the hot electrons of a laser-generated plasma by the Generating an intense, temporary magnetic field steer. The invention also aims to provide an intense, transient magnetic field or a transient magnetic field to generate, namely to control the hot electrons of a laser-generated plasma, this magnetic field also is also useful in other areas, for example when researching the response of biological cells, organisms and other magnetically stimulable events.

Gemäß der Erfindung wird ein erstes durch Laser erzeugtes Plasma absichtlich eingeleitet, um heiße Elektronen zu erzeugen und ein positiv geladenes Plasma, welches mit einem Niederimpedanzpfad zur Erde ausgestattet ist, um ein intensives, aber sehr kurzlebiges (vorübergehendes) Magnetfeld zu erzeugen, und zwar über den hohen RückführungsstrommechanismusIn accordance with the invention, a first laser generated plasma is intentionally introduced to generate hot electrons and a positively charged plasma, which is equipped with a low-impedance path to earth, to create an intense, but generate very short-lived (transient) magnetic field via the high feedback current mechanism

des positiv geladenen Plasmas. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Objekt, wie beispielsweise eine biologische Zelle oder dgl., innerhalb oder nahe des vorgesehenen Niederimpedanzpfades fest angeordnet und wird daher dem intensiven, vorübergehenden Magnetfeld ausgesetzt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Fusionspellet innerhalb oder nahe des vorgesehenen Niederimpedanzpfades einschränkend angeordnet und wird laserbestrahlt, und zwar kurz nachdem das erste lasererzeugte Plasma eingeleitet ist und während der Periode des intensiven Magnetfeldes, wodurch die heißen Elektronen des Fusionspelletplasmas auf extrem enge Kreisbahnen eingeschränkt werden und ferner gesteuert und daran gehindert werden, in die Kernzone des Fusionspellets einzudringen. of the positively charged plasma. In one embodiment of the invention, an object, such as a biological Cell or the like, within or near the intended low-impedance path and is therefore the intensive, exposed to a temporary magnetic field. In another embodiment of the invention, a fusion pellet is within or arranged restrictively close to the intended low-impedance path and is laser-irradiated, to be precise for a short time after the first laser-generated plasma is initiated and during the period of the intense magnetic field, whereby the hot electrons of the fusion pellet plasma are restricted to extremely narrow circular orbits and furthermore controlled and connected to it prevented from entering the core zone of the fusion pellet.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die heißen Elektronen des lasererzeugten Plasmas durch ein früheres, durch Laser erzeugtes Ereignis gesteuert werden, auf welche Weise das zur Erzeugung des Fusionsplasmas benötigte und dabei arbeitende Lasergerät ebenfalls dazu verwendet werden kann, um das frühere, die heißen Elektronen steuernde Ereignis zu erzeugen. An advantage of the invention is that the hot electrons of the laser-generated plasma can be controlled in which way by a previous laser-generated event the laser device that is required to generate the fusion plasma and that works in the process can also be used to to create the earlier event controlling the hot electrons.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein extrem intensives und vorübergehendes Magnetfeld für organische und anorganische experimentelle Zwecke erzeugt wird.Another advantage of the invention is that an extremely intense and transient magnetic field for organic and inorganic experimental purposes are created.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Further advantages, objectives and details of the invention emerge in particular from the description of exemplary embodiments based on the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 ein Zielelement oder Target, umgeben von einer Spule, die mit einem Ende an einem Emitter liegt und mit dem anderen Ende geerdet ist;Fig. 1 shows a target element, surrounded by a coil, one end of which is connected to an emitter and the other end is grounded;

Fig. 2 ein von einem zylindrischen Käfig umgebenes Target, wobei dieser Käfig an einem Ende an einem Emitter befestigt ist und mit dem anderen Ende geerdet ist;2 shows a target surrounded by a cylindrical cage, this cage at one end on an emitter is fixed and the other end is grounded;

Fig. 3 Einzelheiten einer ein Target umgebenden Konfiguration mit einer Spule gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 13 shows details of a configuration surrounding a target with a coil according to the exemplary embodiment of the invention according to FIG. 1

Gemäß der Erfindung ist ein Target oder Zielelement 11 innerhalb einer ein intensives, vorübergehendes Magnetfeld erzeugenden Target- oder Zielanordnung 13 befestigt, wobei die Zielanordnung 13 an einem Ende mit Erde 15 und am anderen Ende mit einem Emitter 17 verbunden ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Bei Anordnung innerhalb eines evakuierten Hohlraums und bei Bestrahlung durch einen intensiven Laserstrahlimpuls wird der Emitter 17 in ein hoch geladenes positives Plasma transformiert, was einen intensiven Rückflußstrom hervorruft, der zwischen Erde 15 und Emitter 17 durch die Target- oder Zielanordnung 13 fließt, wodurch das Target 11 einem intensiven, vorübergehenden Magnetfeld ausgesetzt wird.According to the invention, a target or target element 11 is within an intense, transient magnetic field generating Target or target assembly 13 attached, the target assembly 13 at one end with earth 15 and at the other end with an emitter 17 is connected, as shown in FIG. When placed within an evacuated cavity and When irradiated by an intense laser beam pulse, the emitter 17 is transformed into a highly charged positive plasma, causing an intense reflux current to flow between ground 15 and emitter 17 through the target or target assembly 13 flows, whereby the target 11 an intense, temporary magnetic field.

Die Zielanordnung 13 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, in der Form einer Helix (Spirale) oder Spule ausgebildet und setzt das Target 11 einem longitudinalen Magnetfeld aus. Alternativ kann die Targetanordnung 13 als ein Käfig ausgebildet sein, um das Target 11 einem azimuthalen Magnetfeld auszusetzen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Es ist wichtig, daß man die Zielanordnung 13 auf einem niedrigen Induktivität^- und Widerstandswert hält, um das gewünschte intensive, transiente (vorübergehende) Magnetfeld zu erzeugen.The target assembly 13 is, as shown in Fig. 1, in the shape a helix (spiral) or coil and exposes the target 11 to a longitudinal magnetic field. Alternatively can the target arrangement 13 can be designed as a cage in order to expose the target 11 to an azimuthal magnetic field, such as this is shown in FIG. It is important to keep the target assembly 13 at a low inductance and resistance value holds to create the desired intense, transient (temporary) magnetic field.

Der Emitter 17 ist vorzugsweise ein Mikroballon aus Glas, Kunststoff, Metall oder irgendeiner Kombination daraus. Der Emitter 17 wird zur Erzeugung eines positiven Plasmas verwendet, und zwar bei Bestrahlung durch einen LaserstrahlimpulsThe emitter 17 is preferably a microballoon made of glass, plastic, metal, or some combination thereof. Of the Emitter 17 is used to generate a positive plasma when irradiated by a laser beam pulse

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von ungefähr 10 Watt/cm oder mehr. Wenn die heißen Elektronen vom Emitter 17 durch den Laserimpuls (weg-)getrieben werden, so ruft das verbleibende hohe positive Potential einen intensiven, aber vorübergehenden Strom hervor, der durch die Targetanordnung 13 zur Erde 15 fließt; vgl. dazu die Fig. 1 und 2. Ein geeigneter Emitter ist ein Glasmikroballon von an-of about 10 watts / cm or more. When the hot electrons are driven (away) from the emitter 17 by the laser pulse, so the remaining high positive potential creates an intense but transient current flowing through the Target assembly 13 flows to earth 15; cf. Figs. 1 and 2. A suitable emitter is a glass micro-balloon from another

nähernd 500 Mikrometer Durchmesser.nearly 500 micrometers in diameter.

Die Untersuchungen von R. F. Benjamin u.A. in Physical Review Letters, Band 42, Nr. 14, Seite 890 (2. April 1979), demonstrieren, daß bestrahlte Emitter Plasmapotentiale in der Größenordnung von 180 Kilovolt erzeugen können, die für Zeitperioden in der Größenordnung von einer Nanosekunde oder mehr bestehen. Unter solchen Bedingungen können intensive, vorübergehende Magnetfelder in der Größenordnung von 100 oder mehr Kilogauss erzeugt werden, und zwar abhängig vom Widerstandswert und der Reaktanz des Rückflußstrompfades.The investigations by R. F. Benjamin et al. in Physical Review Letters, Volume 42, No. 14, page 890 (April 2, 1979), demonstrate that irradiated emitters can generate plasma potentials on the order of 180 kilovolts, which for Periods of time on the order of a nanosecond or more exist. Under such conditions intense, transient magnetic fields on the order of 100 or more kilogauss are generated, depending on on the resistance and reactance of the reflux flow path.

Das Target 11 ist ein kleines Objekt in der Größenordnung vonThe target 11 is a small object on the order of

I mm Durchmesser. Das Target 11 kann von organischer, anorganischer, metallischer, nichtmetallischer oder einer anderen Art sein. Gemäß einem Anwendungsfall der Erfindung ist das TargetI mm diameter. The target 11 can be made of organic, inorganic, metallic, non-metallic or of some other kind. According to one application of the invention, the target is

II ein Fusionsbrennstoff enthaltendes Pellet. Diese Pellets sind normalerweise hohle Sphären oder Kugeln aus Glas oder Metall (genannt Mikroballons) mit einem Durchmesser unterhalb eines Millimeters und angefüllt mit einem Hochdruck DT-Gas und häufig überzogen mit zusätzlichen Schichten oder aber umgeben von konzentrischen Mänteln aus Metall und/oder Kunststoff, um so die Wechselwirkung des Targets 11 mit einem Laserstrahl zu optimieren.II a pellet containing fusion fuel. These pellets are usually hollow spheres or spheres made of glass or metal (called microballoons) with a diameter below of a millimeter and filled with a high pressure DT gas and often covered with additional layers or else surrounded by concentric jackets made of metal and / or plastic, so as to allow the target 11 to interact with a laser beam to optimize.

Wenn die Erfindung bei Laserfusionsexperimenten oder der Lexstungserzeugung benutzt wird, so trifft ein Hauptlaserstrahl von kurzer Dauer von ungefähr einer Nanosekunde oder weniger auf das Target 11 auf, und ein Hilfslaserstrahl trifft auf den Emitter 17 auf. Der oben beschriebene resultierende "Rückflußstrom" erzeugt ein starkes Magnetfeld nahe dem Target 11 in dem Augenblick, wo das Target 11 beseitigt wird. Das starke Magnetfeld fängt die heißen Elektronen vom Target 11 ein und hält sie auf kleinen Umlaufbahnen und hindert sie daran, den Brennstoff innerhalb des Targets 11 zu erhitzen und bewirkt ferner, daß ihre Energie in der Zone außerhalb des den Brennstoff enthaltenden Kerns abgegeben wird .When the invention is used in laser fusion experiments or simulation generation, a main laser beam strikes of a short duration of about a nanosecond or less on the target 11, and an auxiliary laser beam hits the emitter 17. The resulting "reflux current" described above creates a strong magnetic field near the target 11 at the moment the target 11 is eliminated will. The strong magnetic field traps the hot electrons from the target 11 and keeps them in small orbits and prevents them from heating the fuel within the target 11 and also causes their energy to be in the Zone outside of the core containing the fuel is released.

Die Targetanordnung 13 kann nach Wunsch bemessen und angeordnet werden. Beispielsweise kann sich die Targetanordnung 13 außerhalb der Absorptionszone befinden (d.h. des das Target umgebenden Volumens, wo die Hauptlaserstrahlbestrahlung absorbiert wird). Wenn die Targetanordnung 13 als ein zylindrischer Käfig (vgl. Fig. 1) ausgebildet ist, so werden die freien Elektronen vom Target 11, wie oben beschrieben, in kleinen Umlaufbahnen eingefangen. Alternativ kann die Targetanordnung zwischen der Laserabsorptionszone und dem Target 11 angeordnet sein, um den Brennstoff des Targets 11 gegenüber den heißen (oder energiereichen) Elektronen magnetisch abzuschirmen. Es gibt noch weitere Optionen hinsichtlich der Ausbildung der Targetanordnung 13 als eine Spule oder eine Helix (Spirale), um ein longitudinales Magnetfeld zu schaffen; vgl. dazu Fig.The target assembly 13 can be sized and arranged as desired. For example, the target arrangement 13 are outside the absorption zone (i.e. the target surrounding volume where the main laser beam radiation is absorbed will). If the target arrangement 13 is designed as a cylindrical cage (see FIG. 1), the free Electrons from target 11 trapped in small orbits as described above. Alternatively, the target arrangement arranged between the laser absorption zone and the target 11 be in order to magnetically shield the fuel of the target 11 from the hot (or high-energy) electrons. There are still further options with regard to the design of the target arrangement 13 as a coil or a helix (spiral), to create a longitudinal magnetic field; see Fig.

Die tatsächliche körperliche oder physikalische Herstellung des Erfindungsgegenstandes ist dem Fachmann ohne weiteres möglich; vgl. dazu Fig. 3. Eine runde Glasstange 19 von vorzugsweise ungefähr 4 cm Länge und 2 mm Durchmesser wird auf eine Spitze 21 gezogen, die auf 125 Mikrometer Durchmesser geschliffen wird. Das dicke Ende 23 der Stange 19 wird an einer Metallbasis 25 angeklebt oder in anderer Weise daran befestigt, während die Spitze 21 in gleicher Weise an das Target 11 angeklebt wird, bei dem es sich um ein DT-Brennstoff-Pellet in der Form einer 1 mm-Aluminiumkugel oder dgl. handelt. Die Targetanordnung 13 ist ein 255 Mikrometer-Durchmesser Kupferdraht, angelötet an die Metallbasis 25 und herumgewickelt um das Target 11. Der Emitter 17 ist vorzugsweise ein 500 Mikrometer-Glasmikroballon, der sodann auf das Targetende 27 der Targetanordnung 13 geklebt ist. Um die ordnungsgemäße Arbeitsweise zu ermöglichen, ist die Metallbasis 25 mit Erde 15 verbunden.The actual physical or physical manufacture of the subject matter of the invention is readily apparent to the person skilled in the art possible; see Fig. 3. A round glass rod 19 of preferably approximately 4 cm in length and 2 mm in diameter is drawn onto a tip 21 which is 125 micrometers in diameter is sanded. The thick end 23 of the rod 19 is glued or otherwise attached to a metal base 25, while the tip 21 is similarly glued to the target 11, which is a DT fuel pellet in the form of a 1 mm aluminum ball or the like. Acts. The target assembly 13 is a 255 micrometer diameter copper wire soldered to the metal base 25 and wrapped around target 11. Emitter 17 is preferably a 500 micron glass micro-balloon which is then placed on the Target end 27 of the target assembly 13 is glued. To allow for proper functioning is the metal base 25 connected to earth 15.

Die vorliegende Erfindung benötigt eine Hochleistungs-Laseranordnung. Solche Anordnungen oder Anlagen sind im Los Alamos National Laboratory, U.S.A., und in vielen anderen Laboratorien, Institutionen und Universitäten verfügbar. EinThe present invention requires a high power laser assembly. Such assemblies or facilities are in the Los Alamos National Laboratory, U.S.A., and many others Laboratories, institutions and universities available. A

15 2 intensiver Laserstrahl von ungefähr 10 Watt/cm oder mehr an Strahlungsleistung ist bevorzugt, um das elektromagnetische Feld zu erzeugen, welches notwendig ist, um die Elektronen auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, welche diese in die Lage versetzen, aus dem Plasma zu entweichen, und wodurch ein positives Potential am Plasma erzeugt wird. Ein Kohlendioxidlaser wird deshalb bevorzugt, weil er energiereiche Elektronen mit höherem Wirkungsgrad erzeugt als andere üblicherweise verfügbare Laser.15 2 intense laser beam of approximately 10 watts / cm or more of radiation power is preferred in order to generate the electromagnetic field which is necessary for the electrons to accelerate to speeds that enable them to escape from the plasma, and thereby a positive potential is generated at the plasma. A carbon dioxide laser is preferred because it has high energy electrons generated with higher efficiency than other commonly available lasers.

Die vorstehende Beschreibung eines bevorzugten Ausführunjsbeispiels der Erfindung soll die Erfindung lediglich erläutern. Abwandlungen der Erfindung sind möglich.The foregoing description of a preferred embodiment the invention is only intended to illustrate the invention. Modifications of the invention are possible.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:In summary, the invention provides the following:

Ein Lasersystem, in dem der in einem durch Laser erzeugten Plasma auftretende Rückflußstrom nahe einem Targetelement geleitet wird, um dieses Targetelement dem Magnetfeld des Stromes auszusetzen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Target entweder ein kleines Nicht-Fusions-Objekt sein, welches unter dem Magnetfeld getestet wird, oder aber es kann ein Laser-Fusions-Pellet sein. Beim Laser-Fusions-Ausführungsbeispiel wird das Laser-Fusions-Pellet während des Rückflußstromflusses bestrahlt und das intensive, vorübergehende magnetische Feld wird dazu verwendet, um die heißen Elektronen daran zu hindern, auf den Kern des bestrahlten Laser-Fusions-Pellets aufzutreffen und diesen zu erhitzen.A laser system in which the reflux current occurring in a laser generated plasma is near a target element is conducted to expose this target element to the magnetic field of the current. In another embodiment the target can either be a small non-fusion object that is tested under the magnetic field, or it can be it can be a laser fusion pellet. In the laser fusion embodiment, the laser fusion pellet is during of the reflux current flow and the intense, transient magnetic field is used to create the hot To prevent electrons from hitting the core of the irradiated laser fusion pellet and heating it.

Claims

1. Device for generating an intense, temporary Magnetic field for use with a high-power laser, characterized by Emitter devices (17) for emitting hot electrons and for generating a positively charged plasma when Irradiation by the high-power laser takes place, target devices (11) for exposure to a intense transient magnetic field, and earth devices (15) connected to the emitter devices and positioned near the target devices, the earth devices providing a return flow path to earth for provide the aforementioned positively charged plasma generated by the emitter devices, whereby a intense, transient magnetic field is generated near the target devices when the emitter devices be irradiated by the high-power laser.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the reflux flow path provided by the earth devices has a portion formed as a coil around the target devices.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the reflux flow path provided by the earth devices has a part that as a cylindrical cage around the Target devices is formed around.

4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that that the emitter devices are formed by a micro-balloon.

■■■ -τ ■·■■■■ -τ ■ · ■

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the microballoon is a glass microballoon.

6. Device for generating an intense, transient magnetic field for use in a laser fusion system with a high-power laser, characterized by

Emitter means for emitting hot electrons and for generating a positively charged plasma when irradiated through the high-power laser,

a laser fusion pellet for submission to an intense, transient magnetic field, and

Ground means connected to the emitter means and positioned near the laser fusion pellet, the ground means a reflux current path to earth for the positively charged Provide plasma generated by the emitter means, creating an intense, transient magnetic field is generated near the laser fusion pellet when the emitter means is irradiated by the high power laser will.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the reflux flow path provided by the earth means has a part formed as a coil around the laser fusion pellet.

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that the reflux flow path provided by the ground means has a part designed as a cylindrical cage around the laser fusion pellet.

9. Apparatus according to claim 6, characterized in that the emitter means are a microballoon.

10. The device according to claim 9, characterized in that the microballoon is a glass microballoon.

11. The device according to claim 7, characterized in that the laser fusion pellet has a defined absorption zone outside of the laser fusion pellet, and that the mentioned part of the earth means, designed as a coil, the laser fusion pellet surrounds within the defined absorption area or the defined absorption zone.

12. The device according to claim 7, characterized in that the laser fusion pellet has a defined absorption zone external to the laser fusion pellet, and that the mentioned part of the earth means, designed as a coil, surrounds the defined absorption area.

13. The device according to claim 8, characterized in that the laser fusion pellet has a defined absorption zone or a defined absorption area outside of the laser fusion pellet, and that the mentioned part of the earth means, designed as a cylindrical cage, surrounds the laser fusion pellet within the defined absorption range.

14. The device according to claim 8, characterized in that the laser fusion pellet has a defined absorption area outside of the laser fusion pellet, and that the mentioned part of the earth means, designed as a cylindrical cage, surrounds the defined absorption area.

15. A method for exposing a plasma to an intense, transient magnetic field, characterized by following steps:

Providing a reflux flow path, creating an intense, transient reflux flow on the reflux flow path, and generating a plasma near the reflux flow path during the intense, transient, reflux current flow (exposing the plasma to the magnetic field of the current).

1-6. Method according to claim 15, characterized in that that the reflux flow path has a portion that is called a Coil is formed, and that the plasma is generated therein.

17. The method according to claim 15, characterized in that the reflux flow path has a part which is used as a cylindrical cage is formed, and that the plasma is generated therein.

18. In a laser system, a method of submission of an object against an intense, temporary magnetic field, characterized by the following steps: Providing a grounded reflux flow path with an ungrounded end;

Attaching an emitter to the ungrounded end of the grounded reflux current path, the emitter being such is shaped so that a highly charged plasma is generated when irradiated by a laser, Placing the object near the grounded reflux current path, and laser irradiating the emitter, creating the highly charged Plasma is generated and an intense, transient reflux flow path on the grounded reflux flow path is caused, whereby the object is exposed to the magnetic field of the same.

19. The method according to claim 18, characterized in that the grounded reflux flow path comprises a part which is designed as a coil, and that the object is arranged therein.

20. The method according to claim 18, characterized in that that the grounded reflux flow path has a portion which is designed as a cylindrical cage, and that the object is arranged therein.

21. In a laser fusion system, a method of subjecting the plasma to a laser-irradiated laser fusion pellet against an intense, transient magnetic field, characterized by the following steps:

Providing a grounded reflux flow path with an ungrounded end;

Attaching an emitter to the ungrounded end of the grounded Reflux current path, the emitter being designed in such a way that it generates a highly charged plasma upon irradiation generated by a laser,

Placing a laser fusion pellet near the grounded reflux flow path, wherein the laser fusion pellet is shaped such that a plasma is generated when it is passed through a Laser is irradiated,

Laser irradiation of the emitter, whereby a highly charged plasma is generated, and induction of an intense, transient reflux current flow on the grounded reflux flow path, and

Laser irradiation of the laser fusion pellet during the intensive, transient reflux current flow on the grounded reflux current path, causing the plasma of the laser fusion pellet exposed to the magnetic field of the intense, transient flow of reflux current.

22. The method according to claim 21, characterized in that the grounded reflux flow path comprises a part which is provided as a coil, and that the laser fusion pellet is arranged therein.

23. The method according to claim 21, characterized in that the grounded reflux flow path comprises a part which is designed as a cylindrical cage, and that the laser fusion pellet is arranged therein.