JP2016513790A - 局在化エネルギー集中 - Google Patents
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Abstract
Description
まず非ガス状媒体内で流体の集束用ポケットに入射するように、媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成する行程を含み、
流体の集束用ポケットは、流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、その後ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中するように、媒体内に異なるサイズに作られたガスの目標ポケットに対して位置決めされ、初期衝撃波からガスの目標ポケットを遮蔽するように構成される。
流体の集束用ポケット及び異なるサイズに作られたガスの目標ポケットをその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記流体の集束用ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
流体の集束用ポケットは、流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、その後ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中するように、媒体内にガスの目標ポケットに対して位置決めされ、初期衝撃波からガスの目標ポケットを遮蔽するように構成される。
のエネルギー集中は、たとえば、後で述べるように、核融合を生成するために使用することができることを正しく理解している。
初期衝撃波のエネルギーを利用して、1つ又は複数のガスの目標ポケット上に集中することを可能にすることができる。
ットは、結果的に得られる衝撃波の全体が、ガスの目標ポケットに入射したとき、目標ポケットの形状にある程度一致するように、ガスの目標ポケットに対して配置することができる。これによって、目標ポケットのより強い、より強烈な崩壊が生じる。
まず非ガス状媒体内で流体の集束用ポケットに入射するように、媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成する行程からなり、
流体の集束用ポケット及び固体障害物が、媒体内のガスの目標ポケットに対して媒体に位置決めされ、
固体障害物は、初期衝撃波からガスの目標ポケットを遮蔽するように構成され、したがって流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、その後ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中する。
流体の集束用ポケット、ガスの目標ポケット及び固体障害物をその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記流体の集束用ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
流体の集束用ポケット及び固体障害物は、媒体内にガスの目標ポケットに対して位置決めされ、
固体障害物は、初期衝撃波からガスの目標ポケットを遮蔽するように構成され、したがって流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、その後ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中する。
流体の集束用ポケット及びガスの目標ポケットを含む非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成し、したがって衝撃波は、まず、ガスの目標ポケットに入射する工程からなり、
ガスの目標ポケットは、流体の集束用ポケットと異なるサイズのものであり、
流体の集束用ポケットの中心は、流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、結果的に得られるより強烈な衝撃波を生成し、それはその後ガスの目標ポケットに入射するように、流体の集束用ポケット及びガスの目標ポケットの大きい方の直径の1.5倍未満の距離だけ、ガスの目標ポケットの中心から隔置される。
流体の集束用ポケット及びガスの目標ポケットをその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記ガスの目標ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
ガスの目標ポケットは、流体の集束用ポケットと異なるサイズのものであり、
流体の集束用ポケットの中心は、流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、結果的に得られるより強烈な衝撃波を生成し、それはその後ガスの目標ポケットに入射するように、流体の集束用ポケット及びガスの目標ポケットの大きい方の直径の1.5倍未満の距離だけ、ガスの目標ポケットの中心から隔置される。
横断ジェット形成のメカニクスのために特に有利である。非ガス状媒体中の衝撃波が流体の集束用ポケットに入射したとき生成される横断ジェットは、集束用ポケットの風下側に激突したとき、集束用ポケットの入射面からその高速まで加速される。ジェットが集束用ポケット中を進むとき、ジェットは、衝撃波が合流するにつれて加速され続ける。したがって、集束用ポケットの入射側と風下側の間の距離を増加させる細長い集束用ポケットを設けることによって、ジェットは、さらに加速されるスペースを有し、したがってジェットは、集束用ポケットの風下側に激突したとき、最大速度に到達する。これによって、衝撃波から最大量のエネルギーを、ジェット及びその後の集束用ポケットの風下側への激突中で利用することが可能になり、したがって、集束用ポケットの崩壊から結果的に得られる衝撃波の強度、及びその後のガスの目標ポケットの圧縮及び加熱が最大にされる。流体の集束用ポケットの最大の半径又は長さは、横断ジェットが不安定になり始め、したがって小滴の飛沫に分解される点によって決定される。
容易に制御することが可能になり、集束用ポケット中の流体の性質は、初期衝撃波をガスの目標ポケットに集束させるために使用し、それゆえガスポケットの圧縮の強度を最大にすることができる。
用ポケット中の流体が、目標ポケット中のガスより密度が低い場合があるはずである特にそれらの実施形態では、このように予め決定されない。
まず非ガス状媒体内で流体の集束用ポケットに入射するように、媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成する工程からなり、
流体の集束用ポケットは、ガスの目標ポケットと異なる組成のものであり、そして流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、その後ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中するように、媒体内にガスの目標ポケットに対して位置決めされる。
流体の集束用ポケット及び異なるサイズに作られたガスの目標ポケットをその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記流体の集束用ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
流体の集束用ポケットは、ガスの目標ポケットと異なる組成のものであり、流体の集束用ポケットへの衝撃波の入射が、その後ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中するように、媒体内にガスの目標ポケットに対して位置決めされる。
き、横断ジェットは、より高い速度に到達して、より強烈な結果的に得られる衝撃波が生成され、それは、その後ガスの目標ポケット106に入射して、より高い圧力及び温度が、圧縮されたガスの目標ポケット106内で得られることになる。
を繰り返して圧縮することになるようなものにすることができる。
図15は、図8に示す実施形態の変形を示し、その構成は、初期衝撃波1108に対して逆さまにされ、ガスの目標ポケット1106が流体の集束用ポケット1104の上にされている。図16aに示すように、初期衝撃波1108は、非ガス状媒体1102内にガスのポケット1106に向かう方向で発生され、その初期衝撃波は、まず、ガスのポケッ
ト1106に入射する。しかし、ガスの目標ポケット1106が、流体の集束用ポケット1104と比較して小さいので、初期衝撃波1108は、ガスの目標ポケット1106へのその入射によって大きく乱されない。したがって、衝撃波1108が、図16bに示すように、その後流体の集束用ポケット1104に入射したとき、既に述べたのと同じように、流体の集束用ポケット1104が崩壊する、すなわち流体の集束用ポケット1104を横断する、非ガス状媒体1102の横断ジェット1112が形成される。しかし、この実施形態では、ガスの目標ポケット1106は、ガスの目標ポケット1106が崩壊して残されたものが、図16cに示すように、横断ジェット1112中に引き込まれるように、流体の集束用ポケット1104に十分に近く位置決めされる。前に述べたのと同じメカニズムによって、横断ジェット1112は、図16dに示すように、流体の集束用ポケット1104の風下壁に対して激突して、結果的に得られる衝撃波1114を激突点から外側に移動させる。ガスの目標ポケット1106が崩壊して残されたものが、横断ジェット1112中で流体の集束用ポケット1104を横切って引かれたとき、ガスの目標ポケット1106は、結果的に得られる衝撃波1114がそのもっとも強烈である間、すなわち結果的に得られる衝撃波1114が消散する前、結果的に得られる衝撃波1114がそれに入射するように、理想的に位置決めされる。
ケット1304がさらに圧縮されて、その中の温度及び圧力がさらに上昇する。
Claims (54)
- エネルギーの局在化される集中を生じさせるための方法において、
まず非ガス状媒体内で流体の集束用ポケットに入射するように、前記媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成する工程からなり、
前記流体の集束用ポケットは、前記媒体内に異なるサイズに作られたガスの目標ポケットに対して位置決めされ、初期衝撃波から前記ガスの目標ポケットを遮蔽するように構成され、したがって前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中する、方法。 - 前記目標ポケットは、前記集束用ポケットの、前記初期衝撃波の入射方向と反対側に位置決めされる、請求項1に記載の方法。
- 前記流体の集束用ポケットは、サイズが、前記ガスの目標ポケットより大きい、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記流体の集束用ポケットは、直径が、前記ガスの目標ポケットの直径の少なくとも1.5倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも2倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも3倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも5倍である、請求項1、2又は3に記載の方法。
- 前記非ガス状媒体は、複数の流体の集束用ポケットをその中に有する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の流体の集束用ポケットは、1つの流体の集束用ポケットの中心が、2つの隣接する流体の集束用ポケットの大きい方の直径の2倍未満、たとえば前記2つの隣接する流体の集束用ポケットの前記大きい方の前記直径の1.5倍未満、たとえば前記2つの隣接する流体の集束用ポケットの前記大きい方の前記直径の1.2倍未満の距離だけ、その隣接する流体の集束用ポケットの中心から隔置されるように、互いに対して位置決めされる、請求項5に記載の方法。
- 1つ又は複数のさらなる流体のポケットが、前記非ガス状媒体中に前記ガスの目標ポケットより前記初期衝撃波から離れてさら遠くに位置決めされる、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記非ガス状媒体は、複数のガスの目標ポケットをその中に有する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ガスの目標ポケットのための前記遮蔽物が、前記ガスの目標ポケットから離れるように前記入射する衝撃波を偏向させるように構成される固体障害物からなる、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
- 複数の衝撃波が、複数の異なる方向から前記非ガス状媒体に加えられる、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記衝撃波は、非平面衝撃波である、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ガスの目標ポケットは、表面に取り付けられる、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記表面は、部分的に前記ガスの目標ポケットを受け入れるように形作られるくぼみからなる、請求項12に記載の方法。
- 前記表面は、前記ガスの目標ポケットに入射する、結果的に得られる衝撃波の強度を集中するように形作られる、請求項12又は13に記載の方法。
- 前記ガスの目標ポケットは、表面から隔置される、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記表面は、前記結果的に得られる衝撃波を、前記ガスの目標ポケットに導くように、少なくとも部分的に反射させるように形作られる、請求項15に記載の方法。
- 前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットと接触している、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットに取り付けられる、又はその内に含まれる、いずれかである、請求項17に記載の方法。
- 前記流体の集束用ポケット(複数可)及び前記ガスの目標ポケット(複数可)は、異なる組成のものである、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の方法。
- エネルギーの局在化される集中を生じさせるための方法において、
まず非ガス状媒体内で流体の集束用ポケットに入射するように、前記媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成する工程からなり、
前記流体の集束用ポケット及び固体障害物は、前記媒体内のガスの目標ポケットに対して前記媒体内に位置決めされ、
前記固体障害物は、初期衝撃波から前記ガスの目標ポケットを遮蔽するように構成され、したがって前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中する、方法。 - エネルギーの局在化される集中を生じさせる方法において、
流体の集束用ポケット及びガスの目標ポケットを含む非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成し、前記衝撃波は、まず、前記ガスの目標ポケットに入射する工程からなり、
前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットと異なるサイズのものであり、
前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が結果的に得られる、より強烈な衝撃波を生成し、それは、その後前記ガスの目標ポケットに入射するように、前記流体の集束用ポケットの中心が、前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの大きい方の直径の1.5倍未満の距離だけ、前記ガスの目標ポケットの中心から隔置される、方法。 - 前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットより小さい、請求項21に記載の方法。
- 前記流体の集束用ポケットは、直径が、前記ガスの目標ポケットの直径の少なくとも1.5、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも2倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも3倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも5倍である、請求項21又は22に記載の方法。
- 前記流体の集束用ポケットの中心が、前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポ
ケットの大きい方の半径の2.5倍未満、たとえば前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの前記大きい方の前記半径の2倍未満、たとえば前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの前記大きい方の前記半径の1.5倍未満の距離だけ、前記流体の目標ポケットの中心から隔置される、請求項21、22又は23に記載の方法。 - 前記集束用ポケットは、前記衝撃波が前記集束用ポケットに近付く少なくともその方向の成分で細長い、請求項21乃至24のいずれか1項に記載の方法。
- エネルギーの局在化される集中を生じさせる方法であって、
まず非ガス状媒体内で流体の集束用ポケットに入射するように、前記媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成する工程からなり、
前記流体の集束用ポケットは、前記ガスの目標ポケットと異なる組成のものであり、前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する前記衝撃波の強度を集中するように、前記媒体中にガスの目標ポケットに対して位置決めされる、方法。 - 核融合反応を発生させるために用いられる、請求項1乃至26のいずれか1項に記載の方法。
- エネルギーの局在化される集中を生じさせるための装置であって、
流体の集束用ポケット及び異なるサイズに作られたガスの目標ポケットをその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記流体の集束用ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
前記流体の集束用ポケットは、前記媒体内に前記ガスの目標ポケットに対して位置決めされ、そして初期衝撃波から前記ガスの目標ポケットを遮蔽するように構成され、したがって前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中する、装置。 - 前記目標ポケットは、前記集束用ポケットの、前記初期衝撃波の入射方向と反対側に位置決めされる、請求項28に記載の装置。
- 前記流体の集束用ポケットは、サイズが、前記ガスの目標ポケットより大きい、請求項28又は29に記載の装置。
- 前記流体の集束用ポケットは、直径が、前記ガスの目標ポケットの直径の少なくとも1.5倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも2倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも3倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも5倍である、請求項28、29又は30に記載の装置。
- 前記非ガス状媒体は、複数の流体の集束用ポケットをその中に有する、請求項28乃至31のいずれか1項に記載の装置。
- 前記複数の流体の集束用ポケットは、1つの流体の集束用ポケットの中心が、2つの隣接する流体の集束用ポケットの大きい方の直径の2倍未満、たとえば前記2つの隣接する流体の集束用ポケットの前記大きい方の前記直径の1.5倍未満、たとえば前記2つの隣接する流体の集束用ポケットの前記大きい方の前記直径の1.2倍未満の距離だけ、その隣接する流体の集束用ポケットの中心から隔置されるように、互いに対して位置決めされる、請求項32に記載の装置。
- 1つ又は複数のさらなる流体のポケットが、前記非ガス状媒体中に、前記ガスの目標ポケットより前記初期衝撃波から離れてさらに遠く位置決めされる、請求項28乃至33のいずれか1項に記載の装置。
- 前記非ガス状媒体は、複数のガスの目標ポケットをその中に有する、請求項28乃至34のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ガスの目標ポケットのための遮蔽物が、前記ガスの目標ポケットから離れるように前記入射する衝撃波を偏向させるように構成される固体障害物からなる、請求項28乃至35のいずれか1項に記載の装置。
- 複数の異なる方向から複数の衝撃波を前記非ガス状媒体に加えるための手段を備える、請求項28乃至36のいずれか1項に記載の装置。
- 前記衝撃波を前記非ガス状媒体に加えるための前記手段は、非平面衝撃波を前記非ガス状媒体に加えるように構成される、請求項28乃至37のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ガスの目標ポケットは、表面に取り付けられる、請求項28乃至38のいずれか1項に記載の装置。
- 前記表面は、部分的に前記ガスの目標ポケットを受け入れるように形作られるくぼみからなる、請求項39に記載の装置。
- 前記表面は、前記ガスの目標ポケットに入射する結果的に得られる衝撃波の強度を集中するように形作られる、請求項39又は40に記載の装置。
- 前記ガスの目標ポケットは、表面から隔置される、請求項28乃至38のいずれか1項に記載の装置。
- 前記表面は、前記結果的に得られる衝撃波を、前記ガスの目標ポケットに、少なくとも部分的に導くように反射させるように形作られる、請求項42に記載の装置。
- 前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットと接触している、請求項28乃至43のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットに取り付けられる、又はその内に含まれる、いずれかである、請求項44に記載の装置。
- 前記流体の集束用ポケット(複数可)及び前記ガスの目標ポケット(複数可)は、異なる組成のものである、請求項28乃至45のいずれか1項に記載の装置。
- エネルギーの局在化される集中を生じさせるための装置において、
流体の集束用ポケット、ガスの目標ポケット及び固体障害物をその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記流体の集束用ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
前記流体の集束用ポケット及び前記固体障害物は、前記媒体内に前記ガスの目標ポケットに対して位置決めされ、
前記固体障害物は、初期衝撃波から前記ガスの目標ポケットを遮蔽するように構成され
、したがって前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中する、装置。 - エネルギーの局在化される集中を生じさせるための装置において、
流体の集束用ポケット及びガスの目標ポケットをその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記ガスの目標ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットと異なるサイズのものであり、
前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する、結果的に得られる、より強烈な衝撃波を生成するように、前記流体の集束用ポケットの中心が、前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの大きい方の直径の1.5倍未満の距離だけ、前記ガスの目標ポケットの中心から隔置される、装置。 - 前記ガスの目標ポケットは、前記流体の集束用ポケットより小さい、請求項48に記載の装置。
- 前記流体の集束用ポケットは、直径が、前記ガスの目標ポケットの直径の少なくとも1.5倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも2倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも3倍、たとえば前記ガスの目標ポケットの前記直径の少なくとも5倍である、請求項48又は49に記載の装置。
- 前記流体の集束用ポケットの中心が、前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの大きい方の半径の2.5倍未満、たとえば前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの前記大きい方の前記半径の2倍未満、たとえば前記流体の集束用ポケット及び前記ガスの目標ポケットの前記大きい方の前記半径の1.5倍未満の距離だけ、前記流体の目標ポケットの中心から隔置される、請求項48、49又は50に記載の装置。
- 前記集束用ポケットは、前記衝撃波が前記集束用ポケットに近付く少なくともその方向の成分で細長い、請求項48乃至51のいずれか1項に記載の装置。
- エネルギーの局在化される集中を生じさせるための装置において、
流体の集束用ポケット及び異なるサイズに作られたガスの目標ポケットをその中に有する非ガス状媒体と、
まず前記流体の集束用ポケットに入射するように、前記非ガス状媒体中を伝播する少なくとも1つの衝撃波を生成するための手段とからなり、
前記流体の集束用ポケットは、前記ガスの目標ポケットと異なる組成のものであり、そして前記流体の集束用ポケットへの前記衝撃波の前記入射が、その後前記ガスの目標ポケットに入射する衝撃波の強度を集中するように、前記媒体内に前記ガスの目標ポケットに対して位置決めされる、装置。 - 核融合反応を発生させるように用いられる、請求項28乃至53のいずれか1項に記載の装置。
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