JP2941370B2 - レールガン式加速装置 - Google Patents
レールガン式加速装置Info
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- F41B6/006—Rail launchers
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，核融合実験装置等に適用するレールガン式
加速装置に関するものである。
加速装置に関するものである。
（従来の技術） 従来のレールガン式加速装置を第7,8図により説明す
ると，（１）が後記レール間に電力を供給するパルス整
形回路網，（２）がプラズマ，（３）がペレツト，
（６）が後記レールに埋設したニードル（電極），
（７）が電源，（24）（24）がレールガン式加速装置の
レールガン部のレール，（25）（25）が同レール（24）
（24）の間に介装した絶縁材で，同各レール（24）と同
各絶縁材（25）とにより断面円形のペレツト通路が形成
されており，ペレツト（３）がガス銃式ペレツト入射装
置（図示せず）により射出され，初期加速されて，レー
ルガン部のペレツト通路（レール（24）（24）と絶縁材
（25）（25）とにより構成されたペレツト通路）へ入射
され，このペレツト（３）がニードル部（６）を通過す
るとき，ペレツト（３）の後方にある加速ガス中に通電
することにより，プラズマ（２）が発生して，このプラ
ズマ（２）によりペレツト（３）が追加速されるように
なっている。なおペレツト（３）の断面形状は，上記ペ
レツト通路の断面形状と同じである。
ると，（１）が後記レール間に電力を供給するパルス整
形回路網，（２）がプラズマ，（３）がペレツト，
（６）が後記レールに埋設したニードル（電極），
（７）が電源，（24）（24）がレールガン式加速装置の
レールガン部のレール，（25）（25）が同レール（24）
（24）の間に介装した絶縁材で，同各レール（24）と同
各絶縁材（25）とにより断面円形のペレツト通路が形成
されており，ペレツト（３）がガス銃式ペレツト入射装
置（図示せず）により射出され，初期加速されて，レー
ルガン部のペレツト通路（レール（24）（24）と絶縁材
（25）（25）とにより構成されたペレツト通路）へ入射
され，このペレツト（３）がニードル部（６）を通過す
るとき，ペレツト（３）の後方にある加速ガス中に通電
することにより，プラズマ（２）が発生して，このプラ
ズマ（２）によりペレツト（３）が追加速されるように
なっている。なおペレツト（３）の断面形状は，上記ペ
レツト通路の断面形状と同じである。
（発明が解決しようとする課題） 前記第7,8図に示す従来のレールガン式加速装置で
は，負荷される電流と自己磁場とにより生成されるプラ
ズマ（２）の電磁力（ローレンツ力）Ｆは，一般に次式
により求められ，この電磁力Ｆがプラズマ（２）及び
ペレツト（３）の加速に用いられる。
は，負荷される電流と自己磁場とにより生成されるプラ
ズマ（２）の電磁力（ローレンツ力）Ｆは，一般に次式
により求められ，この電磁力Ｆがプラズマ（２）及び
ペレツト（３）の加速に用いられる。
Ｆ＝1/2Lx I2 …… 但しLx:レール（24）（24）の単位長さ当たりのイン
ダクタンス,I:レール（24）（24）及びプラズマ（２）
を流れる電流（パルス整形回路網（１）から供給される
電流）である。
ダクタンス,I:レール（24）（24）及びプラズマ（２）
を流れる電流（パルス整形回路網（１）から供給される
電流）である。
またパルス整形回路網（１）から供給されて，レール
（24）（24）及びプラズマ（２）に流れる電流Ｉは，一
般に次式により求められる。
（24）（24）及びプラズマ（２）に流れる電流Ｉは，一
般に次式により求められる。
但しV:パルス整形回路網（１）から印加される電圧,
R:パルス整形回路網（１）からレール（24）（24）に電
流Ｉが供給される位置とプラズマ（２）に電流Ｉが流れ
る位置との間の距離ｌのレール（24）（24）の全抵抗,
r:プラズマ（２）の抵抗である。
R:パルス整形回路網（１）からレール（24）（24）に電
流Ｉが供給される位置とプラズマ（２）に電流Ｉが流れ
る位置との間の距離ｌのレール（24）（24）の全抵抗,
r:プラズマ（２）の抵抗である。
またレール（24）（24）の抵抗Ｒとプラズマ（２）の
抵抗ｒとは，次式により求められる。
抵抗ｒとは，次式により求められる。
Ｒ∝ｌ …… ｒ∝ａ …… 但しl:パルス整形回路網（１）からレール（24）（2
4）へ電流Ｉが供給される位置とプラズマ（２）に電流
Ｉが流れる位置との間の距離,a:上下レールコーナ部の
レール間距離である。
4）へ電流Ｉが供給される位置とプラズマ（２）に電流
Ｉが流れる位置との間の距離,a:上下レールコーナ部の
レール間距離である。
いまインダクタンスLxが一定であれば，電磁力Ｆは，
電流Ｉにより支配される。また第８図のように上下レー
ルコーナ部のレール間距離ａがレールの長手方向で一定
であれば，プラズマ（２）の抵抗ｒは一定にであり，電
流Ｉは，レール（24）（24）の抵抗Ｒに支配されて，電
磁力Ｆは，抵抗Ｒにより支配される。
電流Ｉにより支配される。また第８図のように上下レー
ルコーナ部のレール間距離ａがレールの長手方向で一定
であれば，プラズマ（２）の抵抗ｒは一定にであり，電
流Ｉは，レール（24）（24）の抵抗Ｒに支配されて，電
磁力Ｆは，抵抗Ｒにより支配される。
この抵抗Ｒは，プラズマ（２）の位置とパルス整形回
路網（１）からレール（24）（24）に電流Ｉが供給され
る位置との間の距離ｌに支配さるため，最終的に電磁力
Ｆは，距離ｌにより支配されることになる。この場合，
プラズマ（２）が移動することにより，距離ｌが大きく
なることになって，抵抗Ｒが大きくなり，電流Ｉが小さ
くなって，電磁力Ｆも小さくなる。電磁力Ｆが小さくな
ることは，プラズマ（２）及びペレツト（３）への加速
力が小さくなることであって，ペレツト（３）が効率的
に追加速されないという問題があった。
路網（１）からレール（24）（24）に電流Ｉが供給され
る位置との間の距離ｌに支配さるため，最終的に電磁力
Ｆは，距離ｌにより支配されることになる。この場合，
プラズマ（２）が移動することにより，距離ｌが大きく
なることになって，抵抗Ｒが大きくなり，電流Ｉが小さ
くなって，電磁力Ｆも小さくなる。電磁力Ｆが小さくな
ることは，プラズマ（２）及びペレツト（３）への加速
力が小さくなることであって，ペレツト（３）が効率的
に追加速されないという問題があった。
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり，そ
の目的とする処は，ペレツトを効率的に追加速できるレ
ールガン式加速装置を提供しようとする点にある。
の目的とする処は，ペレツトを効率的に追加速できるレ
ールガン式加速装置を提供しようとする点にある。
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために，本発明は，一対のレー
ルと一対の断熱材とを交互に配設して，レールガン部の
ペレツト通路を形成したレールガン式加速装置におい
て，前記各レールコーナ部のレール間距離をプラズマの
移動方向下流側に向かい小さくしている。
ルと一対の断熱材とを交互に配設して，レールガン部の
ペレツト通路を形成したレールガン式加速装置におい
て，前記各レールコーナ部のレール間距離をプラズマの
移動方向下流側に向かい小さくしている。
（作用） 本発明のレールガン式加速装置は前記のように各レー
ルコーナ部のレール間距離をプラズマの移動方向下流側
に向かい小さくしており，プラズマの抵抗が小さくなっ
て，レール及びプラズマを流れる電流がプラズマの移動
方向下流側に向かい大きくなり，電磁力も大きくなっ
て，ペレツトが効率的に追加速される。
ルコーナ部のレール間距離をプラズマの移動方向下流側
に向かい小さくしており，プラズマの抵抗が小さくなっ
て，レール及びプラズマを流れる電流がプラズマの移動
方向下流側に向かい大きくなり，電磁力も大きくなっ
て，ペレツトが効率的に追加速される。
（実施例） 次に本発明のレールガン式加速装置を第1,2,3図に示
す一実施例により説明すると，（１）が後記レール間に
電力を供給するパルス整形回路網，（２）がプラズマ，
（３）がペレツト，（６）が後記レールに埋設したニー
ドル（電極），（７）が電源，（４）（４）がレールガ
ン式加速装置のレールガン部のレール，（５）（５）が
同レール（４）（４）の間に介装した絶縁材で，同各レ
ール（４）と同各絶縁材（５）とにより断面円形のペレ
ツト通路が形成されている。そして各レールコーナ部の
レール間距離がプラズマの移動方向下流側に向かい小さ
くなっている。即ち，第２図の（ａ′）が上記ペレツト
通路入口部における各レールコーナ部のレール間距離，
第３図の（ａ″）が上記ペレツト通路出口部における各
レールコーナ部のレール間距離で,a′＞ａ″になってい
る。但しペレツト通路の断面形状は，ペレツト通路の全
域で同じである。
す一実施例により説明すると，（１）が後記レール間に
電力を供給するパルス整形回路網，（２）がプラズマ，
（３）がペレツト，（６）が後記レールに埋設したニー
ドル（電極），（７）が電源，（４）（４）がレールガ
ン式加速装置のレールガン部のレール，（５）（５）が
同レール（４）（４）の間に介装した絶縁材で，同各レ
ール（４）と同各絶縁材（５）とにより断面円形のペレ
ツト通路が形成されている。そして各レールコーナ部の
レール間距離がプラズマの移動方向下流側に向かい小さ
くなっている。即ち，第２図の（ａ′）が上記ペレツト
通路入口部における各レールコーナ部のレール間距離，
第３図の（ａ″）が上記ペレツト通路出口部における各
レールコーナ部のレール間距離で,a′＞ａ″になってい
る。但しペレツト通路の断面形状は，ペレツト通路の全
域で同じである。
次に前記第1,2,3図に示すレールガン式加速装置の作
用を具体的に説明する。レール（４）（４）の各レール
コーナ部のレール間距離がプラズマの移動方向下流側に
向かい小さくなっており（ａ′＞ａ″参照），プラズマ
（２）の抵抗ｒが小さくなって，レール（４）（４）及
びプラズマ（２）を流れる電流Ｉがプラズマ（２）の移
動方向下流側に向かい大きくなり，電磁力も大きくなっ
て，ペレツト（３）が効率的に追加速される。またレー
ル（４）（４）の各レールコーナ部のレール間距離がフ
ラズマの移動方向下流側に向かい小さくなっており，プ
ラズマ（２）の抵抗ｒが小さくなるので，プラズマ
（２）が下流側に移動するに連れて電流Ｉがプラズマ
（２）に一層流れ易くなって，プラズマ（２）の後方位
置のレール（４）（４）間において余分な放電等が発生
しに難くなる。
用を具体的に説明する。レール（４）（４）の各レール
コーナ部のレール間距離がプラズマの移動方向下流側に
向かい小さくなっており（ａ′＞ａ″参照），プラズマ
（２）の抵抗ｒが小さくなって，レール（４）（４）及
びプラズマ（２）を流れる電流Ｉがプラズマ（２）の移
動方向下流側に向かい大きくなり，電磁力も大きくなっ
て，ペレツト（３）が効率的に追加速される。またレー
ル（４）（４）の各レールコーナ部のレール間距離がフ
ラズマの移動方向下流側に向かい小さくなっており，プ
ラズマ（２）の抵抗ｒが小さくなるので，プラズマ
（２）が下流側に移動するに連れて電流Ｉがプラズマ
（２）に一層流れ易くなって，プラズマ（２）の後方位
置のレール（４）（４）間において余分な放電等が発生
しに難くなる。
次に本発明のレールガン式加速装置を第4,5,6図に示
す一実施例により説明すると，この実施例でも，各レー
ル（14）と各絶縁材（15）とにより断面円形のペレツト
通路が形成されている。そして各レールコーナ部のレー
ル間距離がプラズマの移動方向下流側に向かい小さくな
っている。即ち，第５図の（ａ′）が上記ペレツト通路
入口部における各レールコーナ部のレール間距離，第６
図の（ａ″）が上記ペレツト通路出口部における各レー
ルコーナ部のレール間距離で,a′＞ａ″になっている。
但しペレツト通路の断面積は，プラズマの移動方向下流
側に向かい小さくなっている。
す一実施例により説明すると，この実施例でも，各レー
ル（14）と各絶縁材（15）とにより断面円形のペレツト
通路が形成されている。そして各レールコーナ部のレー
ル間距離がプラズマの移動方向下流側に向かい小さくな
っている。即ち，第５図の（ａ′）が上記ペレツト通路
入口部における各レールコーナ部のレール間距離，第６
図の（ａ″）が上記ペレツト通路出口部における各レー
ルコーナ部のレール間距離で,a′＞ａ″になっている。
但しペレツト通路の断面積は，プラズマの移動方向下流
側に向かい小さくなっている。
次に前記第4,5,6図に示すレールガン式加速装置の作
用を具体的に説明する。この実施例でも，レール（14）
（14）の各レールコーナ部のレール間距離がプラズマの
移動方向下流側に向かい小さくなっており（ａ′＞ａ″
参照），プラズマ（２）の抵抗ｒが小さくなって，レー
ル（14）（14）及びプラズマ（２）を流れる電流Ｉがプ
ラズマ（２）の移動方向下流側に向かい大きくなり，電
磁力も大きくなって，ペレツト（３）が効率的に追加速
される。またこの実施例では，ペレツト通路の断面積が
プラズマの移動方向下流側に向かい小さくなっているの
で，ペレツト（３）がペレツト通路内を移動中に損傷
（主に磨耗）しても，ペレツト（３）とペレツト通路と
の間でシール性が確保され，その結果，ペレツト（３）
後方のプラズマ（２）がペレツト（３）とペレツト通路
との間を経てペレツト（３）前方に漏れ，この前方のプ
ラズマ（２）だけが電磁力を受けて加速されて，ペレツ
ト（３）が加速されないという事態が不都合が発生しな
い。
用を具体的に説明する。この実施例でも，レール（14）
（14）の各レールコーナ部のレール間距離がプラズマの
移動方向下流側に向かい小さくなっており（ａ′＞ａ″
参照），プラズマ（２）の抵抗ｒが小さくなって，レー
ル（14）（14）及びプラズマ（２）を流れる電流Ｉがプ
ラズマ（２）の移動方向下流側に向かい大きくなり，電
磁力も大きくなって，ペレツト（３）が効率的に追加速
される。またこの実施例では，ペレツト通路の断面積が
プラズマの移動方向下流側に向かい小さくなっているの
で，ペレツト（３）がペレツト通路内を移動中に損傷
（主に磨耗）しても，ペレツト（３）とペレツト通路と
の間でシール性が確保され，その結果，ペレツト（３）
後方のプラズマ（２）がペレツト（３）とペレツト通路
との間を経てペレツト（３）前方に漏れ，この前方のプ
ラズマ（２）だけが電磁力を受けて加速されて，ペレツ
ト（３）が加速されないという事態が不都合が発生しな
い。
（発明の効果） 本発明のレールガン式加速装置は前記のように各レー
ルコーナ部のレール間距離をプラズマの移動方向下流側
に向かい小さくしており，プラズマの抵抗が小さくなる
ので，レール及びプラズマを流れる電流をプラズマの移
動方向下流側に向かい大きくでき，電磁力も大きくでき
て，ペレツトを効率的に追加速できる効果がある。
ルコーナ部のレール間距離をプラズマの移動方向下流側
に向かい小さくしており，プラズマの抵抗が小さくなる
ので，レール及びプラズマを流れる電流をプラズマの移
動方向下流側に向かい大きくでき，電磁力も大きくでき
て，ペレツトを効率的に追加速できる効果がある。
第１図は本発明に係わるレールガン式加速装置の一実施
例を示す系統図，第２図は同実施例のレールガン部のペ
レツト通路入口部の縦断正面図，第３図は同実施例のレ
ールガン部のペレツト通路出口部の縦断正面図，第４図
は本発明に係わるレールガン式加速装置の他の実施例を
示す系統図，第５図は同実施例のレールガン部のペレツ
ト通路入口部の縦断正面図，第６図は同実施例のレール
ガン部のペレツト通路出口部の縦断正面図，第７図は従
来のレールガン式加速装置を示す系統図，第８図は同レ
ールガン式加速装置のレールガン部のペレツト通路の縦
断正面図である。 （２）……プラズマ，（３）……ペレツト，（４）また
は（14）……レール，（５）または（15）……絶縁材，
（ａ′）及び（ａ″）……レールコーナ部のレール間距
離。
例を示す系統図，第２図は同実施例のレールガン部のペ
レツト通路入口部の縦断正面図，第３図は同実施例のレ
ールガン部のペレツト通路出口部の縦断正面図，第４図
は本発明に係わるレールガン式加速装置の他の実施例を
示す系統図，第５図は同実施例のレールガン部のペレツ
ト通路入口部の縦断正面図，第６図は同実施例のレール
ガン部のペレツト通路出口部の縦断正面図，第７図は従
来のレールガン式加速装置を示す系統図，第８図は同レ
ールガン式加速装置のレールガン部のペレツト通路の縦
断正面図である。 （２）……プラズマ，（３）……ペレツト，（４）また
は（14）……レール，（５）または（15）……絶縁材，
（ａ′）及び（ａ″）……レールコーナ部のレール間距
離。
Claims (1)
- 【請求項１】一対のレールと一対の断熱材とを交互に配
設して，レールガン部のペレツト通路を形成したレール
ガン式加速装置において，前記各レールコーナ部のレー
ル間距離をプラズマの移動方向下流側に向かい小さくし
たことを特徴とするレールガン式加速装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172666A JP2941370B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | レールガン式加速装置 |
| US08/154,791 US5417140A (en) | 1990-06-28 | 1993-11-16 | Flying object acceleration method by means of a rail-gun type two-stage accelerating apparatus |
| US08/152,697 US5386759A (en) | 1990-06-28 | 1993-11-16 | Flying object acceleration method by means of a rail-gun type two-stage accelerating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172666A JP2941370B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | レールガン式加速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462396A JPH0462396A (ja) | 1992-02-27 |
| JP2941370B2 true JP2941370B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=15946122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172666A Expired - Fee Related JP2941370B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-07-02 | レールガン式加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941370B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2944376A1 (fr) * | 2009-01-27 | 2010-10-15 | Damien Aubouet | Dispositif pour produire de l'energie electrique par reaction de fusion nucleaire |
| WO2013180791A2 (en) * | 2012-03-09 | 2013-12-05 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Electromagnetic matter injector and capsule system |
| KR102667932B1 (ko) | 2014-05-29 | 2024-05-21 | 브릴리언트 라이트 파워, 인크. | 발전 시스템들 및 이에 관련한 방법들 |
| CN104197779B (zh) * | 2014-09-25 | 2016-01-27 | 武汉大学 | 用于电磁线圈发射器的能量回收阻尼器 |
| CN107710331B (zh) * | 2015-05-09 | 2021-03-05 | 辉光能源公司 | 热光伏电力产生器 |
| CN109059630B (zh) * | 2018-08-20 | 2021-08-10 | 北京机械设备研究所 | 一种基于微锥型的电磁轨道炮轨道 |
| CN109238004B (zh) * | 2018-08-24 | 2021-01-01 | 北京机械设备研究所 | 一种带弹性件的电磁轨道炮电枢及电磁轨道炮 |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP2172666A patent/JP2941370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462396A (ja) | 1992-02-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |