JPH02504667A - レールガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、を導−速１ １、対称な導電路加速器は、少なくとも２つの導電路対で作られている。これら の対は、２つの導を路対の場合には、予め与えられた対称軸から同じ間隔で、こ れに平行に延びて（第１図）、それぞれ互いに同じ間隔を持つ導電材料からなる ４つの導電路でできている。これらの導電路は、１つの端において、交互に、ス イッチを介して電気エネルギを供給する装置の正または負側に接続されている。

導電路は、絶縁体により分離され、対称軸に沿って、対称軸から導電路に達する 対称な中空室が延びている。

この対称な中空室は、加速器の運転の前に（スイッチの閉路による）、エネルギ 供給部に通じるスイッチに接続されている端において、導電材料を満たされる。

この材料は、加速の経過においてその形を全く変えないままでくるか、便かに変 えられる固体導電体でもよく、または加速の間にも非常に著しく、または完全に 形が変えられる物体（特に金属箔またはアルミニウム箔）であってもよい、スイ ッチを閉路した後に、導電路ちおよびこれらの間に置かれた導電材料を通って電 流が流れる。この電流は、導電路内、および導電物体内に流れる電流により作ら れる磁界と相互作用をして、導電物体は、対称軸に沿って、対称な中空室に平行 に加速される。

同時に、導電路に力が作用する。導電物体が箔である場合には、この箔を通って 流れるｉｔ流によりこの箔は気化され、イオン化され、を流が流れた導電路と、 気化されてイオン化された材料内の電流との周りには磁界が生じる。この磁界と 、流れる電流との間の相互作用は、導電路と気化されてイオン化された材料（プ ラズマ）とに力が生じる。このプラズマは、この力により、加速器の対称軸の方 向に加速器の端まで加速されるが、この端は電気エネルギ供給のために接続され た端とは反対となっている。この加速されたプラズマは、特に導電性のない物体 を加速するために使用される。この目的でこの加速される物体は、加速過程の始 めに対称な中空室に持込まれ、箔と、加速過程が向けられている加速器の端との 間にあるようにされる。

特に、この物体は加速過程の前および間に対称な中空室の中で滑って動くことが でき、同時に、加速されたプラズマが生じる対称な中空室の部分を、加速過程が 向けられている加速器の端に向う方向における物体の前にある対称な中空室の部 分から密閉するように作られねばならない。

２、請求項１による対称な導電路加速器は、導電材料と絶縁体とから成っている 。

導電路に対しては、銅または黄銅が、特に適している。

特に、導電路は同じ材料から成っていなければならず、この材料は機械的強度が 高くてできるだけ低い電気抵抗を持っていなければならない、この電路は、任意 の、対称でない断面を持っていてもよい（第２図）。

対称軸に沿って延びる中空室は、任意の断面を持っていてもよい、この断面は、 特に対称であってもよい（第３図を参照）、特に円形断面が適している。

導電路の間の絶縁体は、導電路の間の電流が導電路の間の中空室内だけで流れる ように構成されている。これらの絶縁体は、個々の導；路の間に生じる力に耐え て、導電路の湾曲または変形と防止するように構成されている。特に、機械的強 度が高いと同時に高い電気抵抗を持ち、さらに加速プラズマによる熱的Ｈｉｔお よび加速された物体による破砕が小さい材料が使用される。

３、請求項１および２による対称な導電路加速器の導電路は、電気エネルギ供給 器の正および負の側に交互に接続されている。接続は第１図に示されている。対 称な導電路加速器は導電路加速器を形成するために、エネルギ供給部の正および 負側に交互に接続される少なくとも４つの導電路が必要である。対称な導電路加 速器は、２つ以上の導ｔｖ＠対から成ってもよい。

４、請求項１．２および３による対称な導電路加速器に対する電気エネルギ供給 装置は、；気エネルギと非常に短時間利用できる性質を持っていなければならな い。

特に、このためには、１つまたは複数のスイッチを介して対称な導電路加速器に ｔ＃続されている、１つまたはコンデンサ　バッテリとして一括された複数のコ ンデンサが適している。このスイッチが閉路されると、コンデンサまたはコンデ ンサ　バッテリに蓄積されたエネルギは、導電路加速器に流れ込む、このシステ ムの回路は、第４区に等価回路図として示されている。

対称な導電路加速器のエネルギ供給のためには、後に接続されたインダクタを備 えた同極発生器、または充分に導電性のある電流供給器に接続された誘導性蓄勢 器を使用してもよい。

蓄積されるエネルギは、エネルギ供給のための２つの装置に対して１０ｋＪと１ ００ＭＪとの間にある。現われる最大電圧は、１００Ｖと１００ｋＶとの間にあ り、流れる電流値は１０ｋＡとＩＯＭＡとの間にある。

放電は、少なくとも１つの電気スイッチにより行われねばならない、このスイッ チは、開または閉の火花間隔を維持することができる。特に水銀蒸気スイッチ（ イグナイトロン）が適している。

第４図の等価回路図に示されているように、を流回路には、短路スイッチが設け られている。このスイッチは、専門用語で“クララ・バー・スイッチ”と称され る。このスイッチは、導電路加速器へ流れる電流が最高値に達するときに閉路さ れる。これによって、第４図に示された振動回路の振動ができるだけ強く阻止さ れ、加速過程の継続およびこれにより達することのできる最終速度が増加し、加 速器の効率が改善される。さらに、対称な導電路加速器の始端および導電路加速 器の終端におけるアークの再点弧がこれにより著しく防止され、若しそうでなけ れば、この再点弧により、加速される導電物体または加速しているプラズマを通 って流れる電流が短絡される。

５、請求項１．２．３および４による対称な導電路加速器は、特に、第５図に示 されるように、個々の導電路の間には、反抗力の他に引力が現われる性質を持っ ている。これに加えて、導電路の対称な配置により、反抗される力の部分が無効 にされる。

加速器に流れ込む、全電流が等しければ、２つの導電路対を備えた対称な導電路 加速器においては、導電路当りに、僅か１つの導電対を備えた従来の導電路加速 器におけるものの半分の電流が流れ、導電路に作用する反抗力、従って加速器の 対称線から半径方向外方に作用する力は、対称な導電路加速器においては、導電 路が任意の長さの電流路によって近似させられると、従来の導電路加速器の２つ の導電路の間隔が第５図に示された対称な導電路加速器の対角ｌｉＤに等しいと 、１つの導電路対を備えた従来の導電路加速器におけるよりも４倍小さくな同時 に、この場合には、加速される物体への加速力は、対称な導電路加速器において 、１対の導電路を備えた従来の導電路加速器におけるものの半分だけの大きさに なる。

これにより、この場合には、対称な導電路加速器は、反抗力に対して２倍の比の 加速力を示している。一般に、反抗力に対する加速力の比は、対称な導を路加速 器においては、１対の導電路を備えた従来の導電路加速器におけるよりも高い。

６、請求項１〜５による対称な導電路加速器は、第２図に示されているような導 電路断面と、第３図に示されているような中空室断面との組合せに従って、異な った形状を持ってもよい、第６図においては、そのような形は、電極のできるだ け小さい断面積を有する形状である。

７．１対の導電路を備えた従来の導電路加速器と、２対の導電路を備えた対称な 導電路加速器との比較は、第７図、第８図および第９図において行われている。

３つの装置はすべて、同じ外径と、同じ内径とを有する円筒で作られている０寸 法は、第１表に一括されている。

導電路の断面と配置とを一緒にして、それぞれ、磁界力線および導電路の間のｔ 流路により近似されている電流が示されている。

各導電路装置には、同じ大きさの全を流が流れ込んでいて、この電流はそのとき ２または４導電路に分けられ′　る、計算の結果は、第２表に一括されており、 それらの結果は、簡単な前提で定められる反抗力に対する加速力の比が、導電路 または導電路対の特別な形成の比較において下廻っていたり、超過していること を示している。

８、対称な導電路加速器における導電路の対称性は、第８図または第９図に示さ れているような対称な中空室における磁界および電流の配置に導く、この場合に は、対称軸に対して内方に半径方向に向いて作用する力が生じるが、この力は、 加速するプラズマを備えたクレーム１による装置において、対称軸に対するプラ ズマ流の藁束に導く、同じ力は、導電路の間にある絶縁体の侵食または剥離を著 しく減少させるように作用する。

区 へ 法 へ ！　　　　　１ 一 第７図＝　２つの導電路を備えた従来の導電路加速器第８図：第２図における導 電Ｂ断面Ｎｏ、２の対称導電路加速器第９図　：　第６０における導電路断面Ｎ ｏ、６を備えた対称な導Ｔ！ＬＦｒ４加速器国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．導電材料からなる少なくとも２対の導電路が、中空室を形成して、予め与え られた対称軸に対して同じ間隔で、また相互の同じ周辺間隔で互いに絶縁体によ り分離されて対称軸に平行に延びるように配置されており、導電路は一方の端に おいて、スイッチ装置を介して電気エネルギを供給するために交互に装置の正ま たは負の側に接続可能になっていることを特徴とする、対称な導電路加速器。
2. ２．中空室は断面が対称的、特に円形、正方形または正八角形に作られていて、 加速の間には殆んど変形しない固定形状、または加速の間に非常に著しく、ある いは完全に変形する形状となる導電材料に対する加速室を作ることを特徴とする 、請求項１に記載の導電路加速器。
3. ３．導電材料は、気化されてイオン化されたプラズマ状懸の電流を通すことので きる箔からなり、特に導電性のない物体が、加速の前および加速の間に中空室内 で動くことができ、プラズマ室を加速器端に対して密閉するように配置されてい ることを特徴とする、請求項１または２に記載の導電路加速器。
4. ４．個々の導電路は、同じ材料、特に銅または黄銅からなることを特徴とする、 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の導電路加速器。
5. ５．導電路は対称な断面、特に方形、台形またはリングセクタの形状を持ち、中 空室側に位置している領域は、それぞれ局部の中空室形状に合わされていること を特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の導電路加速器。
6. ６．中空室は、その間にある絶縁体と一緒になって、特に円筒または方形の全体 構造を形成することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の導 電路加速器。
7. ７．導電路は、多角形中空室の隅領域に位置させられていることを特徴とする、 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の導電路加速器。
8. ８．絶縁体は、同時に高い電気抵抗と、高い機械的強度を持ち、加速プラズマに よる熱的剥離および加速された物体による破砕が小さい材料からなることを特徴 とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の導電路加速器。
9. ９．電気エネルギを供給する装置は、コンデンサバッテリまたは後に接続された インダクタを備えた同極発生器からなることを特徴とする、請求項１ないし８の いずれか１項に記載の導電路加速器。
10. １０．スイッチ装置は、開いた、または閉ざされた火花間隔を含むことを特徴と する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の導電路加速器。
11. １１．スイッチ装置はイグニトロンを含むことを特徴とする、請求項１０に記載 の導電路加速器。
12. １２．エネルギ源と、導電路との間の電流回路には、加速器に流れ込む電流がそ の最高値に達すると閉路される短絡スイッチが配置されていることを特徴とする 、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の導電路加速器。
13. １３．導電路の面部分は、全体構造の断面が、絶縁体の面部分より大きいことを 特徴とする、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の導電路加速器。