JP2017501390A - 誘電体壁加速器および用途および使用の方法 - Google Patents
誘電体壁加速器および用途および使用の方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017501390A JP2017501390A JP2016532006A JP2016532006A JP2017501390A JP 2017501390 A JP2017501390 A JP 2017501390A JP 2016532006 A JP2016532006 A JP 2016532006A JP 2016532006 A JP2016532006 A JP 2016532006A JP 2017501390 A JP2017501390 A JP 2017501390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- energy beam
- emitter
- capacitor
- charged particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21H—OBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
- G21H1/00—Arrangements for obtaining electrical energy from radioactive sources, e.g. from radioactive isotopes, nuclear or atomic batteries
- G21H1/04—Cells using secondary emission induced by alpha radiation, beta radiation, or gamma radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H9/00—Linear accelerators
- H05H9/005—Dielectric wall accelerators
Abstract
Description
本願は、2013年5月17日に出願され且つ参照することにより本願に援用される米国仮特許出願整理番号第61/824,654号の利益を主張する、参照することにより本願に援用される2014年5月16日に出願されたPCT国際出願整理番号PCT/US14/38386号に関する。本願は、2013年11月21日に出願された米国仮特許出願整理番号第61/907,169号の優先権を主張する。米国仮特許出願整理番号第61/907,169号もまた、参照することにより本願に援用される。
DPF−DDWA−リフレクトロン放出器の概念は、光核分裂原子炉の実用化を可能にし、その結果、市販の冷蔵庫のオーダーのサイズの非常に高密度でコンパクトな発電装置が提供されることとなる。
上述のDDWA−リフレクトロンガンマ線生成(放出器)装置には、1組のかすめ入射ミラーの焦点に取り付けられた放出変換ターゲットも提供され得る。この設計は、ジンバル式照準可能ミラー支持構造体を用いて装置を可動式プラットフォーム上に取り付けることを可能にする。この概念はミラー焦点においてターゲットを調節することを可能にし、例えば放射性汚染ターゲットを除染するために、コリメーションすなわち実際的な装置において所望のターゲット上に合焦することを可能にする。
Claims (41)
- 放射性燃料供給源と、
前記放射性燃料供給源における核反応を引き起こすために前記燃料供給源に向かって誘導されるガンマ線を生成するよう構成された放出器装置と、
前記放射性燃料供給源および前記放出器装置を格納するための格納システムと、
原子炉の外部に輸送するために前記原子炉から熱を抽出するよう構成された熱抽出システムと、
を含む、原子炉。 - 前記放出器装置は、1対の電極を含む荷電粒子を加速するためのキャパシタ要素をさらに含み、前記電極のうちの少なくとも1つの電極はダイヤモンドまたはダイヤモンド状物質で少なくとも部分的にコーティングされている、請求項1に記載の原子炉。
- 前記荷電粒子の前記供給源は高密度プラズマ束陽子入射器装置である、請求項2に記載の原子炉。
- 前記核反応を支持するための中性子を作るために前記原子炉内で提供または循環される物質と相互作用するための陽子の供給源をさらに含む、請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 放電の際に均一な電流フローを提供するために前記キャパシタ要素の周囲に配置された複数の光スイッチをさらに含む、請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記光スイッチのうちの各光スイッチはダイヤモンド結晶からなる、請求項5に記載の原子炉。
- 前記光スイッチは、前記燃料供給源の放射性崩壊の速度を少なくとも部分的に制御するために、前記放出器装置の動作の際に均一な電流フローが支援されるよう制御された様式で活性化される、請求項5に記載の原子炉。
- 前記放出器装置において冷媒を循環させるための少なくとも1つの冷却システムをさらに含む、請求項1〜請求項7のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 全部が、前記放射性燃料供給源に向かって誘導されるガンマ線を生成するよう構成された、複数の前記放出器装置をさらに含む、請求項1〜請求項8のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記放出器装置は多角形形状容器内に提供され、前記多角形状容器は、前記燃料供給源の1部分と熱交換器とを前記容器の各壁部に含む、請求項1〜請求項9のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記放出器装置は、1対の電極を含む荷電粒子を加速するためのキャパシタ要素をさらに含み、前記電極のうちの少なくとも1つの電極はダイヤモンド状炭素で少なくとも部分的にコーティングされている、請求項1〜請求項10のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記原子炉は未臨界状態で動作され、前記燃料供給源の放射性崩壊速度は、前記放出器装置からのガンマ線の放出を制御する制御システムにより少なくとも部分的に制御される、請求項1〜請求項11のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 放射性燃料供給源と、
前記放射性燃料供給源において核反応を引き起こすために前記燃料供給源に向かって誘導されるエネルギービームを生成するよう構成された放出器装置であって、
荷電粒子の供給源、
それぞれが1対の電極を含む、前記荷電粒子を加速するための複数のキャパシタ要素、および、
前記荷電粒子を伝達するために前記キャパシタ要素を通して形成された導管、
を含み、
前記キャパシタ要素のうちの少なくとも1つのキャパシタ要素はダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素により少なくとも部分的にコーティングされている、
放出器装置と、
前記放出器装置を冷却するための冷却システムと、
放射性燃料供給源と、
原子炉の外部に輸送するために前記原子炉から熱を抽出するよう構成された熱抽出システムと、
を含む、原子炉。 - 前記荷電粒子の前記供給源は高密度プラズマ束陽子入射器装置である、請求項13に記載の原子炉。
- 前記核反応を支持するための中性子を作るために前記原子炉内で提供または循環される物質と相互作用するための陽子の供給源をさらに含む、請求項13〜請求項14のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 放電の際に均一な電流フローを提供するために前記キャパシタ要素の周囲に配置された複数の光スイッチをさらに含む、請求項13〜請求項15のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記光スイッチのうちの各光スイッチはダイヤモンド結晶からなる、請求項16に記載の原子炉。
- 前記光スイッチは、前記燃料供給源の放射性崩壊の速度を少なくとも部分的に制御するために、前記放出器装置の動作の際に均一な電流フローが支援されるよう制御された様式で活性化される、請求項16に記載の原子炉。
- 全部が、前記放射性燃料供給源に向かって誘導されるエネルギービームを生成するよう構成された、複数の前記放出器装置をさらに含む、請求項13〜請求項18のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記複数のキャパシタ要素はキャパシタ・アレイを形成するためにスタックされ、前記キャパシタ・アレイは、前記キャパシタ・アレイを通して形成された前記導管を通って前記荷電粒子を加速するよう構成され、前記キャパシタ要素のうちの各キャパシタ要素は、ダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素を含む少なくとも1つの電極と、前記キャパシタ要素の放電の際に作動するよう構成された少なくとも1つの光スイッチと、を含む、請求項13〜請求項19のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記放出器装置は約10〜17MeVのエネルギーのガンマ線を生成する、請求項1〜請求項20のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記放射性燃料は相当量のトリウムまたは劣化ウランを含む、請求項1〜請求項21のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記エネルギービームは実質的にガンマ線からなる、請求項13〜請求項22のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 前記エネルギービームは実質的に核粒子からなる、請求項13〜請求項22のうちのいずれか1項に記載の原子炉。
- 核燃料を含む原子炉内での核反応を制御する方法であって、
制御されたガンマ線ビームを生成するステップと、
前記核燃料の放射性分解の速度を制御するために前記ガンマ線ビームを前記核燃料に誘導するステップと、
を含む方法。 - 前記制御されたガンマ線ビームは、
荷電粒子の供給源、
1対の電極を含む、前記荷電粒子を加速するためのキャパシタ要素、および、
前記荷電粒子を伝達するために前記キャパシタ要素を通して形成された導管、
を含み、
前記キャパシタ電極のうちの少なくとも1つのキャパシタ電極はダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素により少なくとも部分的にコーティングされている、
放出器装置により生成される、請求項25に記載の方法。 - ガンマ線を生成するよう構成された放出器装置を提供するステップと、
前記放出器装置により生成された前記ガンマ線を汚染ターゲットに向かって誘導するよう構成されたガンマ線合焦・誘導装置を提供するステップと、
前記汚染ターゲットを少なくとも部分的に除染するために前記放出器装置により前記放射性ターゲットに向かって放出されたガンマ線を使用するステップと、
を含む、放射性ターゲットを除染する方法。 - 前記放出器装置は、
荷電粒子の供給源と、
1対の電極を含む、前記荷電粒子を加速するためのキャパシタ要素と、
前記荷電粒子を伝達するために前記キャパシタ要素を通して形成された導管と、
均一な電流フローを提供するための1つまたは複数の光スイッチと、
を含み、
前記キャパシタ電極のうちの少なくとも1つのキャパシタ電極はダイヤモンドまたはダイヤモンド状物質により少なくとも部分的にコーティングされている、
請求項27に記載の方法。 - エネルギービームを生成するよう構成された放出器装置であって、
荷電粒子の供給源、
それぞれが1対の電極を含む、前記荷電粒子を加速するための複数のキャパシタ要素、および、
前記荷電粒子を伝達するために前記キャパシタ要素を通して形成された導管、
を含み、
前記キャパシタ電極のうちの少なくとも1つのキャパシタ電極はダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素により少なくとも部分的にコーティングされている、
放出器装置と、
前記放出器装置により生成された前記エネルギービームをターゲットに向かって誘導するよう構成されたエネルギービーム合焦・誘導装置と、
前記放出器装置および前記ガンマ線合焦・誘導装置を制御するための制御器と、
前記エネルギービーム装置を輸送するよう構成された可動式プラットフォームと、
を含む、エネルギービーム装置。 - 前記放出器装置は、1対の電極を含む荷電粒子を加速するためのキャパシタ要素を含み、前記電極のうちの少なくとも1つの電極はダイヤモンドまたはダイヤモンド状物質で少なくとも部分的にコーティングされている、請求項29に記載のエネルギービーム装置。
- 前記荷電粒子の前記供給源は高密度プラズマ束陽子入射器装置である、請求項29または請求項30に記載のエネルギービーム装置。
- 前記放出器装置は放電の際に均一な電流フローを提供するために前記キャパシタ要素の周囲に配置された複数の光スイッチをさらに含む、請求項29〜請求項31のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- 前記光スイッチのうちの各光スイッチはダイヤモンド結晶からなる、請求項32に記載のエネルギービーム装置。
- 前記光スイッチは、前記燃料供給源の放射性崩壊の速度を少なくとも部分的に制御するために、前記放出器装置の動作の際に均一な電流フローが支援されるよう制御された様式で活性化される、請求項32に記載のエネルギービーム装置。
- 前記放出器装置において冷媒を循環させるための少なくとも1つの冷却システムをさらに含む、請求項29〜請求項34のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- それぞれ前記エネルギービームのうちの1部分を提供するよう構成された、前記放出器装置をさらに含む、請求項29〜請求項35のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- 前記エネルギービームは実質的にガンマ線からなる、請求項29〜請求項36のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- 前記エネルギービームは実質的に核粒子からなる、請求項29〜請求項36のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- 前記エネルギービーム合焦・誘導装置は1つまたは複数のかすめ入射ミラーを含む、請求項29〜請求項38のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- 前記ターゲットは汚染ターゲットであり、前記エネルギービームは前記汚染ターゲットを除染するよう構成された、請求項29〜請求項39のうちのいずれか1項に記載のエネルギービーム装置。
- エネルギービームを生成するよう構成された放出器装置であって、
荷電粒子の供給源、
それぞれが1対の電極を含む、前記荷電粒子を加速するための複数のキャパシタ要素、
前記荷電粒子を伝達するために前記キャパシタ要素を通して形成された導管、および、
均一な電流フローを提供するための1つまたは複数の光スイッチ、
を含み、
前記キャパシタ電極のうちの少なくとも1つのキャパシタ電極はダイヤモンドまたはダイヤモンド状物質により少なくとも部分的にコーティングされている、
放出器装置と、
前記放出器装置により生成された前記エネルギービームを汚染ターゲットに向かって誘導するよう構成された、少なくとも1つのミラーを含むエネルギービーム合焦・誘導装置と、
前記放出器装置および前記ガンマ線合焦・誘導装置を制御するための制御器と、
前記エネルギービーム装置を輸送するよう構成された可動式プラットフォームと、
を含む、除染装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361907169P | 2013-11-21 | 2013-11-21 | |
US61/907,169 | 2013-11-21 | ||
PCT/US2014/066803 WO2015077554A1 (en) | 2013-11-21 | 2014-11-21 | Dielectric wall accelerator and applications and methods of use |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017501390A true JP2017501390A (ja) | 2017-01-12 |
JP2017501390A5 JP2017501390A5 (ja) | 2017-12-28 |
JP6653650B2 JP6653650B2 (ja) | 2020-02-26 |
Family
ID=53180178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016532006A Expired - Fee Related JP6653650B2 (ja) | 2013-11-21 | 2014-11-21 | 原子炉 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3072369B1 (ja) |
JP (1) | JP6653650B2 (ja) |
WO (1) | WO2015077554A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108359937B (zh) * | 2018-02-27 | 2023-08-22 | 温州驰诚真空机械有限公司 | 转换式物理气相沉积粒子源 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4309249A (en) * | 1979-10-04 | 1982-01-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Neutron source, linear-accelerator fuel enricher and regenerator and associated methods |
JPS58155700A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | 三菱重工業株式会社 | 粒子加速器の加速電極 |
JPH01264133A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-10-20 | Jupiter Toy Co | 下部構造状構造高電荷密度の発生及び操作方法 |
US5811944A (en) * | 1996-06-25 | 1998-09-22 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Enhanced dielectric-wall linear accelerator |
JP2003057392A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-26 | Laser Gijutsu Sogo Kenkyusho | 高エネルギ発生方法及び装置 |
JP2003525424A (ja) * | 1999-05-21 | 2003-08-26 | ブラウン,ポール,エム | 使用済み核廃棄物の核分裂からのパワー |
JP2004191190A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Laser Gijutsu Sogo Kenkyusho | 核変換処理による高温発生方法及び装置 |
US20110101891A1 (en) * | 2009-04-16 | 2011-05-05 | George James Caporaso | Virtual gap dielectric wall accelerator |
JP2012528427A (ja) * | 2009-05-29 | 2012-11-12 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | カスケード加速器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5054046A (en) * | 1988-01-06 | 1991-10-01 | Jupiter Toy Company | Method of and apparatus for production and manipulation of high density charge |
US4993033A (en) * | 1989-12-18 | 1991-02-12 | Thermo Electron Technologies Corp. | High power fast switch |
US7596197B1 (en) * | 2005-08-05 | 2009-09-29 | The Regents Of The University Of California | Gamma source for active interrogation |
US20100059665A1 (en) * | 2005-11-01 | 2010-03-11 | The Regents Of The Universtiy Of California | Contraband detection system |
US7862856B1 (en) * | 2006-03-10 | 2011-01-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method for making high temperature polymer dielectric compositions incorporating diamond-like hydrocarbon units for capactive energy storage applications |
-
2014
- 2014-11-21 JP JP2016532006A patent/JP6653650B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2014-11-21 EP EP14863685.5A patent/EP3072369B1/en active Active
- 2014-11-21 WO PCT/US2014/066803 patent/WO2015077554A1/en active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4309249A (en) * | 1979-10-04 | 1982-01-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Neutron source, linear-accelerator fuel enricher and regenerator and associated methods |
JPS58155700A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | 三菱重工業株式会社 | 粒子加速器の加速電極 |
JPH01264133A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-10-20 | Jupiter Toy Co | 下部構造状構造高電荷密度の発生及び操作方法 |
US5811944A (en) * | 1996-06-25 | 1998-09-22 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Enhanced dielectric-wall linear accelerator |
JP2003525424A (ja) * | 1999-05-21 | 2003-08-26 | ブラウン,ポール,エム | 使用済み核廃棄物の核分裂からのパワー |
JP2003057392A (ja) * | 2001-08-17 | 2003-02-26 | Laser Gijutsu Sogo Kenkyusho | 高エネルギ発生方法及び装置 |
JP2004191190A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Laser Gijutsu Sogo Kenkyusho | 核変換処理による高温発生方法及び装置 |
US20110101891A1 (en) * | 2009-04-16 | 2011-05-05 | George James Caporaso | Virtual gap dielectric wall accelerator |
JP2012528427A (ja) * | 2009-05-29 | 2012-11-12 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | カスケード加速器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015077554A1 (en) | 2015-05-28 |
JP6653650B2 (ja) | 2020-02-26 |
EP3072369A4 (en) | 2017-08-16 |
EP3072369A1 (en) | 2016-09-28 |
EP3072369B1 (en) | 2021-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2007314648B2 (en) | Method and apparatus for producing x-rays, ion beams and nuclear fusion energy | |
US10134491B2 (en) | Application of compressed magnetic fields to the ignition and thermonuclear burn of inertial confinement fusion targets | |
US10529455B2 (en) | Dielectric wall accelerator and applications and methods of use | |
US10504630B2 (en) | Method and system for generating electricity using waste nuclear fuel | |
EP1461984B1 (en) | Neutron generator apparatus | |
US20230085966A1 (en) | Method, apparatus, device and system for the generation of electricity | |
Niu et al. | Proposal of power plant by light ion beam fusion | |
Moir et al. | Axisymmetric magnetic mirror fusion-fission hybrid | |
JP6653650B2 (ja) | 原子炉 | |
CN111406295A (zh) | 消除来自反应堆中的核反应、特别是清洁激光硼11聚变的中子而无二次污染 | |
JP2023539068A (ja) | 混合型原子力変換 | |
Degnan et al. | Operation of cylindrical array of plasma guns | |
VanDevender et al. | Plasma power station with quasi spherical direct drive capsule for fusion yield and inverse diode for driver-target coupling | |
Uckan et al. | Physics and engineering aspects of the EBT reactor | |
Meaning et al. | Definition of the Subject | |
Miley et al. | Method of using deuterium-cluster foils for an intense pulsed neutron source | |
Alyakrinskiy et al. | EURISOL Fission Target Design adapting MAFF Concept | |
Olson | 9 inertial confinement fusion: z-pinch | |
Campbell et al. | Fast Ignition Studies at Sandia National Laboratories |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160729 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160616 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171116 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180717 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180718 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190312 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190611 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20190710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190710 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6653650 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |