JP2009539117A - 制御された核融合反応のための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2006年5月30日に出願された「制御された核融合反応のための方法及びシステム」と題する米国仮特許出願第60/809,453を優先権主張の基礎とする。先のこの出願はここに組み入れられている。
(a)単一のエネルギ抽出手段のみが用いられている。
(b)直接駆動のX線被駆動反応に焦点を当てる代わりに、大多数の作業は、特にドライバとして大型のレーザを用いる間接駆動反応に焦点が当てられてきた。
(c)流体力学的な不安定性が大きな問題である。これは、ターゲット・ペレットの与圧が適度に均一でないときに起こる。それは、局所的な熱的不均一を生じさせ、順次に局所冷却を生じさせる。これは、燃料の非均斉的燃焼を生じさせる。
(1)グリッド−陰極の間隔は、前記グリッドの長手方向を横切る方向に一定でなければならない。これは、通常、高緊張下において前記グリッドを配置し、又は剛構造を有するグリッドを作ることにより達成される。
(2)前記グリッドにおけるエレメント数は、前記グリッド−陰極領域において一定かつ均一な電場を確立するのに十分な大きさでなければならない。
(3)前記グリッド構造上のいずれの箇所にも、鋭いエッジのバリがあってはならない。個々のエレメントは角丸で、平たく、又は高い縦横比の長円形状のものとすることができる。全てのエッジは完全に丸くなければならない。ここでは、完全に丸いとは、問題のエッジが前記材料の厚さ寸法の半分に等しい半径を有することを意味し、図14において、完全に丸い例が符号125で示されている。
図6は、アポダイジング・フィルタの作動原理を示す。また、波面の運動が矢印で示されている。任意の核融合システムの光学的性能は、前記燃料ターゲット・ペレットの完全に対称な圧力を生成することにかかっている。本発明のエネルギ・ドライバ12(図1)は、ターゲットを対称的に照射する手段を提供する。前記ターゲットに突き当たる波面60に前記ターゲット・ペレットの半径に一致又は適合する半径の凹形状が付与されると、前記燃料ターゲット・ペレットにほとんど完全に対称の加圧波面を生じさせることができる。このことが必要である理由は、厳密には、前記燃料ペレットを不均一に過熱し、このために核融合反応状態で発火しないようにするレイリー・テーラー不安定性を最小にすることである。必要であれば、追加エネルギ・ドライバ12を対称な対で追加し、加圧波面の均一性を増大させることができる。幾何学的考察により、追加されるべきドライバの数量が決定される。6つのドライバで不十分であれば、次のステップは好ましくは12のドライバとし、あるいは14のドライバとし、20のドライバとする。エネルギ・ドライバの数量はこれら以外の他の数量とすることができる。
核融合反応炉の設計者が直面する試みは、どのようにして、核融合ターゲットの同様の対称加圧を達成するかである。広範囲にわたる解法が多くの反応炉の幾何学的形態を生み出した。本議論は、核融合ターゲット材料として燃料ペレットを使用する特定ケースのシステムに焦点を当てる。このクラスのシステムは、慣性閉じ込め核融合(「ICF」)システムとして知られている。全ての慣性閉じ込め核融合システムに共通するのは、組み合わされた同時発生エネルギ・ビームの一連の集合として前記ターゲットに与えられるドライバ・エネルギを有することである。前記エネルギ・ビームの組み合わされた同時発生の波面は、崩壊する球形殻を接合する。一般的に、ビームを多く用いると、それだけ閉じ込めをより良く(より球形に)する。これは、レーザ駆動核融合の領域において明らかに期待し得るところであり、ここにおいて、最も成功したシステムは最多数のビームを有する。NOVAレーザのようなシステムは50ビームよりも多くを持つ。ローレンス リバモア ナショナル ラボラトリ(LLNL)の新しいナショナル イグニッション ファシリティ(NIF)は、192の同時発生ビームを有し、また、NOVA(LLNL)、OMEGA(LLNL)及びGEKKO(日本)のような先行のシステムよりも非常に良好な閉じ込めを有すると期待されている。
(1)閉じ込め時間
(2)バーン・フラクション(burn fractions)及び
(3)ターゲット加圧爆縮の必要性
(1)高出力のレーザ
(2)加速された重イオン
(3)パルス出力装置から発生されるX線
図7は、エネルギ貯蔵コンデンサ70を有する高性能の誘導X線エミッタの透視図を示し、コンデンサ70は前記エミッタに一体に組み込まれている。制御された核融合反応についての最も困難な問題は、きわめて短い時間のうちに前記反応に投入される十分な量のエネルギを得ることである。数ナノ秒の間にターゲットに30キロジュールのオーダーのX線でエネルギを与える必要がある。電荷が光速又はこれに近い速度、すなわちナノ秒当たり約1フィート(30.48cm)に等しい速度で進行するとすれば、これを行うのに利用可能である時間がわずか数ナノ秒であり、前記エネルギ貯蔵手段は前記エネルギ付与手段に近似するものでなければならない。
(1)各電力供給源における高精度遅延発電機の使用により同期される、各ドライバ12(どれ位の数量が使用されるかは問題でなく)のための個々の分離された電力供給源34,38(図3)、
(2)2つの大きい電力供給源34,38(図3)であって、ドライバ12の総数の各半数を有する一つが、2つのサイドで同期させるための単一の遅延発電機を備える。位相マッチング・ネットワーク134,136(図5A−5C)に類似するネットワークにより高電圧が分配され、ここにおいて、伝送ライン36の長さがドライバ12の同期を確実にするように制御される。
(3)全システムを駆動するための単一の大きい供給源34,38
高電圧が、位相マッチング・ネットワーク134,136に類似するネットワークにより分配され、ここにおいて、伝送ライン36の長さがドライバ12の同期を確実にするように制御される。
図10は、高周波発生手段と組み合わされた誘導X線エミッタを示し、また図11は高周波発生手段を示す。特に、一般的に仮想陰極オシレータ(バーカトール)として知られる分離管が、図11に示す誘導X線エミッタの出力端(右側に示す)に据えられている。この形態において、誘導X線エミッタのプロセスにより形成され、前記バーカトールの陰極90に直接に加える高電圧パルスを使用するために、前記電子結合変圧器の利点の利用が可能である。前記バーカトールの本体は、陰極が焼けるときに振動する共振空洞98を形成する。グリッド92は前記バーカトールの発火を制御する。前記位相マッチング・ネットワークから反対の端部に位置する、前記誘導X線エミッタのグリッドの出力端142から制御信号が得られる。前記誘導X線エミッタの進行波の動作の結果として、トリガ・パルスが前記バーカトールに逐次加えられる。前記陰極及びグリッドは、これらの中央部に、X線パルスが伝搬する穴を備える。
前記誘導X線エミッタを基本とする核融合発電システムは、他の全ての核融合システムよりも実質器に高い効率を有する。これは、次のファクターによる。
(1)直接X線駆動は、本来的に、任意の間接的方法よりも高効率である。
(2)多数のエネルギ取り出し手段
X=X線の発生に必要なエネルギ(NIF=1.5メガジュール;SXE=50キロジュール)、
Y=反応駆動に要するX線の量(25キロジュール;各ケース)、
Z=核融合の総エネルギ出力(入力エネルギの1000倍;各ケース)、
T=反応燃焼時間(5ヘルツ繰り返し率=200ミリ秒;各ケース)とすると、
次のような提示を行うことができる。すなわち、X>Y、及び実用的なシステムについて、Z>>Xである。
本発明は、前記誘導X線エミッタ及びその派生物の使用は、前記核融合反応を開始させるエネルギを供給するためのX線源に限定されない。プラズマ・フォーカス装置として知られる従来装置がある。これは、前記誘導X線エミッタとは異なる構造を有する電子管である。それは、直接駆動の核融合への適用に求められるエネルギ・レベルにおいて強度のX線バーストを生じさせることができる。それは、核融合ドライバとして使用される前記誘導X線エミッタよりも望ましくないものとするいくつかの不都合な特性を有する。
以下の図面の参照符号のリストは3つの欄を有する。最初の欄は図面の参照符号を含み、2番目の欄は参照符号に関する部分を詳細に記し、3番目の欄は当該部分のための好ましい材料(適用可能であれば)について述べる。
参照符号リスト
10 ターゲット室 ステンレス鋼
12 誘導X線エミッタ(SXE)・X線ドライバ(6つ) 各種
14 エネルギ取り出しコーン(6つ) 各種
16 ターゲット・ペレット・インジェクタ 各種
18 熱冷却材入口 ステンレス鋼
20 熱冷却材出口 ステンレス鋼
22 ターゲット・ペレット位置 適用なし
24 冷却材通過層 適用なし
26 ライナー 耐熱金属
30 磁気閉じ込めコイル 銅
32 磁気閉じ込めドライブ 適用なし
34 パルス変調器 エレクトロニクス
36 誘導X線エミッタ・ドライバに対する高電圧直流 エレクトロニクス
38 エネルギ貯蔵及び動力調整 エレクトロニクス
40 開始及び補給動力 エレクトロニクス
42 電子結合変圧器 各種
44 高電圧直流動力源 エレクトロニクス
46 直流取り出しグリッド 耐熱金属
48 エネルギ貯蔵に対する高電圧直流の再循環 適用なし
56 平面波 X線
58 アポダイジング・フィルタ 種々の低Z材料
60 校正された波面 X線
62 崩壊進行波 電子
64 陽極 耐熱金属;高−Z
66 グリッド 耐熱金属
68 陰極 黒鉛(好ましい
実施例)
70 同軸コンデンサ 誘電性/金属層
72 陰極フィードスルー セラミック及び金属
74 グリッド・フィードスルー セラミック及び金属
76 ガラス真空容器 ガラス(セラミック、
ステンレス鋼)
78 放射能シールド 鉛
80 陽極出力絶縁体 セラミック
84 電子結合変圧器(ECT)入力波形 適用なし
86 電子結合変圧器(ECT)出力波形 適用なし
90 バーカトール陰極 黒鉛
92 バーカトール・グリッド 耐熱金属
93 バーカトール陰極の穴 適用なし
94 陽極のメッシュ 耐熱金属
96 出力窓 高周波透過の低−
Zセラミック
98 共振循環空洞 ステンレス鋼又は銅
100 据え付けフランジ ステンレス鋼
102 陰極フィードスルー セラミック及び金属
104 陰極支持体 耐熱金属
106 グリッド・フィードスルー セラミック及び金属
108 グリッド支持体 耐熱金属
110 ゲッター・ポンプ 適用なし
112 ゲッター・ポンプ・フィードスルー セラミック及び金属
114 MILO陰極 黒鉛
116 MILO陰極支持体 耐熱金属
118 MILOグリッド 耐熱金属
120 MILOグリッド支持体 耐熱金属
122 ドリフト管 耐熱金属
124 ドリフト管支持体 セラミック
125 ドリフト管の丸みをつけた端部 耐熱金属
126 内部陽極の絶縁体 セラミック
128 グリッド絶縁体 セラミック
130 上グリッドの支持リング ステンレス鋼
132 下グリッドの支持リング ステンレス鋼
134 位相マッチング・ネットワークの電線 ステンレス鋼
136 位相マッチング・ネットワークのコネクタ ステンレス鋼
138 内部陽極の絶縁体 セラミック
140 位相マッチング・ネットワーク端部の絶縁体 セラミック
142 グリッドの出力端 耐熱金属
144 グリッド・フィードスルーへの電線 セラミック及び金属
146 グリッドの緊張用ばね ステンレス鋼
148 ワッシャー ステンレス鋼
150 六角ナット ステンレス鋼
152 位相マッチング・ネットワークの絶縁体 ステンレス鋼
次の参考文献が簡潔に明細書に引用されている。例えば、著者「ナカイ」に係る短い参考文献は、(ナカイ文献)と記されている。
「点火のためのターゲットの設計について」スティーブン ハーン、ローレンス リバモア サイエンス アンド テクノロジー レビュー 1999年7月/8月
「物理学の争点 慣性閉じ込め核融合反応のターゲットのゲイン及びドライバの条件を定める:論文」モルドケイ D ローゼン、ローレンス リバモア ナショナル ラボラトリー、リバモア、カルフォルニア 94550 1998年11月12日、フィジックス オブ プラズマ、巻6第5
「慣性閉じ込め核融合爆縮の収斂流体力学」C.W.ベームス、LLNL フィジックス ディビジョン 132 プログレス レポート 1997−1998
「ゲッコー XIIの直接駆動レーザ核融合における流体力学的不安定性上の基礎実験」レーザ エンジニアリング学会、大阪大学、日本
「プラズマ・フォーカス装置による高速中性子の産生」モシュ ガル、核科学研究所 アベリー ポイント、コネチカット大学、2006年5月5日
Claims (32)
- a)核融合ターゲット材料を受け入れるための中央ターゲット室と、
b)前記核融合ターゲット材料の制御された核融合反応を生じさせて核融合プラズマ及び熱の形態でエネルギを放出すべく前記室内の核融合ターゲット材料にエネルギを供給するために前記ターゲット室の周囲に配置された、数量が少なくとも6である複数のエネルギ・ドライバであって、
c)前記核融合ターゲット材料に電磁エネルギを供給するため、前記核融合ターゲット材料の球形のペレットに関して3次元的に対称であるように向けられた複数のエネルギ・ドライバと、
d)前記核融合反応からエネルギを取り出すための複数の手段であって、
i)前記核融合プラズマからエネルギを取り出すための手段と、
ii)前記中央ターゲット室から熱エネルギを取り出すための手段とを備える複数の手段とを含む、
制御された核融合反応からエネルギを取り出すためのシステム。 - 各エネルギ・ドライバは、前記核融合ターゲット材料が前記制御された核融合反応を経るようにするためのX線パルスを発生する、
請求項1に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバは単一の装置を備え、該単一の装置は、
a)核融合プラズマ及び熱の形態でのエネルギの放出を生じさせるために、前記核融合ターゲット材料に前記制御された核融合反応を経るようにさせるためのX線パルスと、
b)前記核融合ターゲット材料を加熱するための高周波エネルギとを発生させる、
請求項1に記載のシステム。 - さらに、
a)前記核融合ターゲット材料の面から前記X線パルスの波面が凹形の新形態をとるようにさせる、各エネルギ・ドライバに関連するアポダイジング構造を含み、
b)前記アポダイジング構造は、
i)前記X線パルスの方向に沿って厚さ寸法が変化する固形物であって、アポダイジング・フィルタの前記厚さ寸法が前記X線パルスの波面の中心近傍において前記波面の端の近傍におけるより大きい固形物、又は
ii)回折光学部品のいずれか一方により規定されている、
請求項2に記載のシステム。 - さらに、
a)前記核融合ターゲット材料の面から前記X線パルスの波面が凹形の新形態をとるようにさせる、各エネルギ・ドライバに関連するアポダイジング構造を含み、
b)前記アポダイジング構造は、
i)前記X線パルスの方向に沿って厚さ寸法が変化する固形物であって、アポダイジング・フィルタの前記厚さ寸法が前記X線パルスの波面の中心近傍において前記波面の端の近傍におけるより大きい固形物、又は
ii)回折光学部品のいずれか一方により規定されている、
請求項3に記載のシステム。 - 前記複数のエネルギ・ドライバはエネルギ貯蔵手段から動力を供給され、
前記エネルギ貯蔵手段は、
a)開始動力及び補給動力を提供する第1の動力源と、
b)前記核融合プラズマから取り出された高電圧直流動力からエネルギを得る第2の動力源とから動力を受け取り、
前記開始動力は前記核融合反応を生じさせるために必要な総エネルギであり、また前記補給動力は前記核融合反応の操作を維持するために前記第2の動力源から前記エネルギに加えられるエネルギである、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバは、酸素、窒素、ネオン、アルゴン、クリプトン、ラドン、ビスマス、水銀及びウランのうちの1つ又はこれらの組み合わせからなるX線源ガスを使用する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバは、約200電子ボルト及び100キロ電子ボルト間のX線駆動エネルギを有する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバは、7及び93間の原子番号を有する任意の元素のうちの1つ又はこれらの組み合わせからなるレージング媒質を使用する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバは、円筒状の三極電子管であって該電子管の主軸線に沿った中空の中心陽極と該陽極から半径方向に間隔をおかれたグリッド及び陰極とを有する三極電子管を備えるX線源を含み、該X線源は、前記グリッド及び前記陰極の関係がTEモードを支持する円形導波管を形成するように設計され、
各エネルギ・ドライバは、
a)前記陰極及びグリッドが、各エネルギ・ドライバの一次軸線に沿って光速で進行しかつ前記TEモードにある、半径方向に対称の崩壊進行波を生じさせる進行波電子銃を形成し、
b)半径方向に対称の崩壊進行波が前記陽極に沿って光速で掃引し、また電子が前記陽極の壁を突き抜け、制動放射及び電子の領域を生じさせるに十分なエネルギ状態にあり、領域が波面として前記陽極内の中空の空間に沿って光速で掃引し、前記内部空間が、掃引された制動放射領域及び電子波面により完全にイオン化されたレージング媒質で満たされており、
c)前記掃引された制動放射領域及び電子波面のエネルギが前記陰極の分配電極間容量に含まれる前記エネルギにより又は分配された電極間容量及びグリッドに含まれるエネルギから、及び外部エネルギ貯蔵手段から、汲み上げられる、
請求項1に記載のシステム。 - 前記外部エネルギ貯蔵手段は、前記陰極の外面上に同軸に巻かれた同軸コンデンサを含む、
請求項10に記載のシステム。 - 前記制動放射の掃引された領域及び電子波面のエネルギは、前記陰極の分配電極間容量に含まれる前記エネルギにより又は分配された電極間容量及びグリッドに含まれるエネルギから、及び外部エネルギ貯蔵手段から、線形態様で汲み上げられる、
請求項10に記載のシステム。 - a)前記X線源は、また、前記陽極の出力端で高電圧パルスを発生させ、
b)前記高電圧パルスは、前記X線パルスと同時に起こる高周波エネルギの位相可干渉バーストを生じさせるために、前記X線源の陽極の出力端に取り付けられた共振空洞及び電子銃を含む高周波発生手段により前記核融合ターゲット材料を加熱するための高周波加熱パルスを発生するために用いられる、
請求項10に記載のシステム。 - 前記第1の動力源は、前記第2の動力源により発生された動力と両立し、またこれに加えられる高電圧パルスを生じさせるために電子結合変圧器を使用する、
請求項6に記載のシステム。 - 前記電子結合変圧器は、
a)円筒状の三極電子管であって、該管の主軸線に沿った固形の中央陽極と該陽極から半径方向に間隔をおかれたグリッド及び陰極とを有する三極電子管を含み、前記電子結合変圧器が、前記出力端で測定された電圧が前記掃引された電子ビームの作用として上昇するように設計され、
i)前記陰極及びグリッドが、各エネルギ・ドライバの前記一次軸線に沿って光速で進行しまたTEモードにある、半径方向に対称の崩壊進行波を生じさせる進行波電子ガンを形成し、
ii)半径方向に対称の崩壊進行波が光速で前記陽極に沿って掃引し、また、半径方向に対称の崩壊進行波が光速で前記陽極に沿って掃引し、また電子が前記陽極の壁を突き抜け、制動放射及び電子の領域を生じさせるに十分なエネルギ状態にあり、
b)前記陰極及びグリッドが、構造の一次軸線に沿って光速で進行しかつ前記TEモードにある、半径方向に対称の崩壊進行波を生じさせる進行波電子銃を形成し、
c)半径方向に対称である崩壊進行波が光速で前記陽極に沿って掃引し、またそのエネルギを前記陽極上に蓄積し、
d)前記電子結合変圧器のエネルギは、前記陰極の分配電極間容量に含まれる前記エネルギにより又は分配された電極間容量及びグリッドに含まれるエネルギから、及び外部エネルギ貯蔵手段から汲み上げられる、
請求項14に記載のシステム。 - 前記外部エネルギ貯蔵手段は、前記陰極の外面上に同軸に巻かれた同軸コンデンサを含む、
請求項15に記載のシステム。 - 前記電子結合変圧器のエネルギは、前記陰極の分配電極間容量に含まれる前記エネルギにより又は分配された電極間容量及びグリッドに含まれるエネルギから、及び外部エネルギ貯蔵手段から、線形の態様で汲み上げられる、
請求項15に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバの高周波発生手段は、前記電子銃の陰極内に中央穴を有する仮想陰極オシレータを含み、前記中央穴はX線パルスが前記陰極を通過することを許す、
請求項13に記載のシステム。 - 各エネルギ・ドライバの高周波発生手段は、X線パルスが前記陰極を通過することを許す前記電子銃の陰極内の中央穴を有する磁気絶縁線形オシレータを形成する円筒状のドリフト管を組み込んでいる、
請求項13に記載のシステム。 - 前記高周波発生手段は、前記エネルギ・ドライバの内部相互連結エレメントによるX線パルスの放出後に自動的に逐次トリガーを引かれる、
請求項18又は19に記載のシステム。 - a)前記ドリフト管は、該管の内面上に反復する回折格子の幾何学的形状を有し、
b)前記回折格子の幾何学的形状の反復及び形と、前記入射電子ビームのエネルギとは、前記磁気絶縁線形オシレータの高周波出力の周波数スペクトルを決定し、
c)前記電子ビームのエネルギは100,000電子ボルトより大きい、
請求項19に記載のシステム。 - a)前記ドリフト管は、該管の内面上に反復する回折格子の幾何学的形状を有し、
b)前記回折格子の幾何学的形状の反復及び形と、前記入射電子ビームのエネルギとは、前記磁気絶縁線形オシレータの高周波出力の周波数スペクトルを決定し、
c)前記電子ビームのエネルギは100,000電子ボルトより大きい、
請求項20に記載のシステム。 - a)核融合ターゲット材料を受け入れるための中央ターゲット室を準備すること、
b)前記核融合ターゲット材料の制御された核融合反応を生じさせて核融合プラズマ及び熱の形態でエネルギを放出すべく前記室内の核融合ターゲット材料にエネルギを供給するために前記ターゲット室の周囲に配置された、数量が少なくとも6である複数のエネルギ・ドライバであって、該エネルギ・ドライバが前記核融合ターゲット材料の球形のペレットに関して3次元的に対称である、前記核融合ターゲットに電磁エネルギを供給するために向けられている複数のエネルギ・ドライバを配置すること、
c)前記核融合反応からエネルギを取り出すための複数の手段を準備することであって、これが
i)前記核融合プラズマからエネルギを取り出すための手段を準備すること、及び
ii)前記中央ターゲット室から熱エネルギを取り出すための手段を準備することを含む、
制御された核融合反応からエネルギを取り出す方法。 - a)各エネルギ・ドライバは、前記核融合ターゲット材料に前記制御された核融合反応を経るようにさせるためのX線パルスを発生させ、
b)前記方法は、さらに、回折光学部品又は前記X線パルスの方向に沿って厚さ寸法が変化する固形物であって、アポダイジング・フィルタの厚さ寸法が前記X線パルスの波面の中心近傍において前記波面の端の近傍におけるより大きい固形物のいずれか一方により規定されたアポダイジング構造により、前記核融合ターゲット材料の面から前記X線パルスが凹形の新形態をとるようにさせることを含む、
請求項23に記載の方法。 - 高電圧パルスを生じさせるための電子結合変圧器であって、
a)円筒状の三極電子管であって該電子管の主軸線に沿った固形の中心陽極と該陽極から半径方向に間隔をおかれたグリッド及び陰極とを有する三極電子管を含み、
前記電子結合変圧器が、出力端で測定された電圧が、掃引された電子ビームの作用として上昇するように設計され、
i)前記陰極及びグリッドが、各エネルギ・ドライバの一次軸線に沿って光速で進行しかつTEモードにある、半径方向に対称の崩壊進行波を生じさせる進行波電子銃を形成し、
ii)前記電圧が半径方向に対称の崩壊進行波電子ビームの掃引と同時に前記陽極の長さに沿って高まることを許すように前記半径方向に対称の崩壊進行波が光速で前記陽極に沿って掃引し、
また、
b)前記陰極及びグリッドが、前記構造の一次軸線に沿って光速で進行しかつ前記TEモードにある、半径方向に対称の崩壊進行波を生じさせる進行波電子銃を形成し、
c)半径方向に対称の崩壊進行波が光速で前記陽極に沿って掃引し、そのエネルギを前記陽極上に蓄積し、
d)前記電子結合変圧器のエネルギは、前記陰極の分配された電極間容量に含まれる前記エネルギにより又は分配された電極間容量及びグリッドに含まれるエネルギから、及び外部エネルギ貯蔵手段から汲み上げられる、
電子結合変圧器。 - 前記外部エネルギ貯蔵手段は、前記陰極の外面上に同軸に巻かれた同軸コンデンサを含む、
請求項25に記載の電子結合変圧器。 - 前記掃引された波面のエネルギは、前記陰極の分配された電極間容量に含まれる前記エネルギにより又は分配された電極間容量及びグリッドに含まれるエネルギから、及び外部エネルギ貯蔵手段から、線形の態様で汲み上げられる、
請求項25に記載の電子結合変圧器。 - 前記アポダイジング構造は、前記X線パルスの方向に沿って厚さ寸法が変化する固形物であって、アポダイジング・フィルタの前記厚さ寸法が前記X線パルスの波面の中心近傍において前記波面の端の近傍におけるより大きい固形物により規定されている、
請求項4又は5に記載のシステム。 - 前記核融合ターゲット材料の面から前記X線パルスの波面が凹形の新形態をとるようにさせることは、前記X線パルスの方向に沿って厚さ寸法が変化する固形物であって、アポダイジング・フィルタの前記厚さ寸法が前記X線パルスの波面の中心近傍において前記波面の端の近傍におけるより大きい固形物として規定されたアポダイジング構造による、
請求項24に記載の方法。 - ドリフト管であって、
a)中空の円筒状の伝導性エレメントであって該エレメントの内面上に回折格子面を有するエレメントを含み、
b)前記回折格子面は、電子ビーム源からの近相対論的電子ビームが前記エレメントの内部空間を横切るときに前記ビームが前記エレメントの中心軸線に沿った前記内部格子面上で最内面の複数の点に接するように、特定のピッチ及びブレーズ角を有し、
c)前記ドリフト管の両端部が電気応力の増大を最小にするように丸くされており、
d)前記電子ビームの相互作用及び前記最内面の点が、スミス・パーセル効果による予測可能の高周波放射を生じさせる、
ドリフト管。 - 前記回折格子面は、該回折格子面のピッチに等しいピッチを有する連続したねじ面と、前記ブレーズ角に等しい輪郭とを含む、
請求項30に記載のドリフト管。 - 前記ドリフト管は、前記電子ビーム源から電気的に絶縁され、また、どのような電圧であっても前記中空のエレメントが自然に上昇するように浮くことが可能とされている、
請求項30に記載のドリフト管。
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