JPH07159091A - レールガン式２段加速装置 - Google Patents
レールガン式２段加速装置Info
- Publication number
- JPH07159091A JPH07159091A JP5301509A JP30150993A JPH07159091A JP H07159091 A JPH07159091 A JP H07159091A JP 5301509 A JP5301509 A JP 5301509A JP 30150993 A JP30150993 A JP 30150993A JP H07159091 A JPH07159091 A JP H07159091A
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- Japan
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- rail
- electrodes
- plasma
- accelerating
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一対のレール電極間の電気絶縁破壊を安定化
できて、動作不良の確率を改善できる。 【構成】 レール電極６ａ、６ｂを支持する絶縁材９中
に設けたニードル電極２０と、同ニードル電極２０に生
じる電界によりプラズマを加速して、レール電極６ａ、
６ｂ間に放電を生じさせる高電圧電源２１とを具えてお
り、レーザ光７ａにより発生したプラズマのイオンがニ
ードル電極２０に発生する高電界により加速されて、高
エネルギーでレール電極６ａ、６ｂに衝突するので、多
量の２次電子が発生し、レール電極６ａ、６ｂ間の電気
絶縁破壊が安定化して、動作不良の確率が改善される。
できて、動作不良の確率を改善できる。 【構成】 レール電極６ａ、６ｂを支持する絶縁材９中
に設けたニードル電極２０と、同ニードル電極２０に生
じる電界によりプラズマを加速して、レール電極６ａ、
６ｂ間に放電を生じさせる高電圧電源２１とを具えてお
り、レーザ光７ａにより発生したプラズマのイオンがニ
ードル電極２０に発生する高電界により加速されて、高
エネルギーでレール電極６ａ、６ｂに衝突するので、多
量の２次電子が発生し、レール電極６ａ、６ｂ間の電気
絶縁破壊が安定化して、動作不良の確率が改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合装置等に適用す
るレールガン式２段加速装置に関するものである。
るレールガン式２段加速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレールガン式２段加速装置を図
４、図５により説明すると、１がガス銃式飛翔体初期加
速装置、２が同ガス銃式飛翔体初期加速装置１から後記
レール電極６ａ、６ｂに延びた導入管、３がパルス電流
源、４がプラズマ、５が飛翔体、６ａ、６ｂが１対のレ
ール電極、７がパルスレーザ発振器、７ａがパルスレー
ザ光、８が収束レンズ、９がレール電極６ａ、６ｂを支
持する絶縁材、１０が同絶縁材９に設けたレーザ入射孔
である。
４、図５により説明すると、１がガス銃式飛翔体初期加
速装置、２が同ガス銃式飛翔体初期加速装置１から後記
レール電極６ａ、６ｂに延びた導入管、３がパルス電流
源、４がプラズマ、５が飛翔体、６ａ、６ｂが１対のレ
ール電極、７がパルスレーザ発振器、７ａがパルスレー
ザ光、８が収束レンズ、９がレール電極６ａ、６ｂを支
持する絶縁材、１０が同絶縁材９に設けたレーザ入射孔
である。
【０００３】上記レールガン式２段加速装置では、ガス
銃式飛翔体初期加速装置１から加速ガス圧により射出さ
れた飛翔体５が加速ガスの膨張により初期加速されなが
ら導入管２を経てレール電極６ａ、６ｂ間へ入射され
て、絶縁材９に設けたレーザ入射孔１０位置を通過する
とき、パルスレーザ発振器７から発振されて収束レンズ
８により集光されたパルスレーザ光７ａが絶縁材９に設
けたレーザ入射孔１０を経て飛翔体５の後方の加速ガス
中へ入射され、加速ガス中の原子、分子等を電離して、
加速ガス中にプラズマ４が発生する。
銃式飛翔体初期加速装置１から加速ガス圧により射出さ
れた飛翔体５が加速ガスの膨張により初期加速されなが
ら導入管２を経てレール電極６ａ、６ｂ間へ入射され
て、絶縁材９に設けたレーザ入射孔１０位置を通過する
とき、パルスレーザ発振器７から発振されて収束レンズ
８により集光されたパルスレーザ光７ａが絶縁材９に設
けたレーザ入射孔１０を経て飛翔体５の後方の加速ガス
中へ入射され、加速ガス中の原子、分子等を電離して、
加速ガス中にプラズマ４が発生する。
【０００４】このプラズマ４がレール電極６ａ、６ｂ間
の電気絶縁破壊を誘発して、レール電極６ａ、６ｂ間に
電流が流れ、この電流が流れと同時に発生する自己磁場
と同電流との相互作用により電磁力（ローレンツ力）が
発生し、この電磁力によりプラズマ４がレール電極６
ａ、６ｂの軸方向Ａに加速されるとともに、飛翔体５が
追加速される。
の電気絶縁破壊を誘発して、レール電極６ａ、６ｂ間に
電流が流れ、この電流が流れと同時に発生する自己磁場
と同電流との相互作用により電磁力（ローレンツ力）が
発生し、この電磁力によりプラズマ４がレール電極６
ａ、６ｂの軸方向Ａに加速されるとともに、飛翔体５が
追加速される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記図４、図５に示す
従来のレールガン式２段加速装置では、図６に示すよう
にレール電極６ａ、６ｂ間に印加した印加電圧Ｖによ
り、レール電極６ａ、６ｂ間に電界Ｅが発生する。この
電界Ｅの分布は、等電位面に対して垂直方向に分布す
る。一方、パルスレーザ光７ａにより発生したプラズマ
４は、図７に示すようにイオン３０及び電子３１が電界
Ｅにより加速され、それぞれがレール電極６ａ、６ｂに
向かい進んで、イオン３０がレール電極６ａの表面を叩
くことにより、レール電極６ａの表面から２次電子３１
ｂが引き出されて、レール電極６ａ、６ｂ間の電気絶縁
破壊が起こっていたが、印加電圧Ｖが低いために、電界
Ｅが強くならず、イオン３０が充分に加速されないた
め、２次電子３１ｂの放出量が低くなり、レール電極６
ａ、６ｂ間の電気絶縁破壊が不安定になって、レールガ
ン式２段加速装置の動作不良の確率が大きくなるという
問題があった。
従来のレールガン式２段加速装置では、図６に示すよう
にレール電極６ａ、６ｂ間に印加した印加電圧Ｖによ
り、レール電極６ａ、６ｂ間に電界Ｅが発生する。この
電界Ｅの分布は、等電位面に対して垂直方向に分布す
る。一方、パルスレーザ光７ａにより発生したプラズマ
４は、図７に示すようにイオン３０及び電子３１が電界
Ｅにより加速され、それぞれがレール電極６ａ、６ｂに
向かい進んで、イオン３０がレール電極６ａの表面を叩
くことにより、レール電極６ａの表面から２次電子３１
ｂが引き出されて、レール電極６ａ、６ｂ間の電気絶縁
破壊が起こっていたが、印加電圧Ｖが低いために、電界
Ｅが強くならず、イオン３０が充分に加速されないた
め、２次電子３１ｂの放出量が低くなり、レール電極６
ａ、６ｂ間の電気絶縁破壊が不安定になって、レールガ
ン式２段加速装置の動作不良の確率が大きくなるという
問題があった。
【０００６】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、一対のレール電極間の電
気絶縁破壊を安定化できて、動作不良の確率を改善でき
るレールガン式２段加速装置を提供しようとする点にあ
る。
であり、その目的とする処は、一対のレール電極間の電
気絶縁破壊を安定化できて、動作不良の確率を改善でき
るレールガン式２段加速装置を提供しようとする点にあ
る。
【０００７】
【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、ガス銃式飛翔体初期加速装置により初
期加速された飛翔体の後方の加速ガス中にレーザ光によ
りプラズマを発生させ、１対のレール電極からこのプラ
ズマに印加される電流とレールに流れる電流とにより電
磁力を生じさせて、この電磁力によりプラズマを加速さ
せるとともに、飛翔体を追加速させるレールガン式２段
加速装置において、前記レール電極を支持する絶縁材中
に設けたニードル電極に生じる電界により前記プラズマ
を加速してレール電極間に放電を生じさせる手段を具え
ている。
めに、本発明は、ガス銃式飛翔体初期加速装置により初
期加速された飛翔体の後方の加速ガス中にレーザ光によ
りプラズマを発生させ、１対のレール電極からこのプラ
ズマに印加される電流とレールに流れる電流とにより電
磁力を生じさせて、この電磁力によりプラズマを加速さ
せるとともに、飛翔体を追加速させるレールガン式２段
加速装置において、前記レール電極を支持する絶縁材中
に設けたニードル電極に生じる電界により前記プラズマ
を加速してレール電極間に放電を生じさせる手段を具え
ている。
【０００８】
【作用】本発明のレールガン式２段加速装置は前記のよ
うに一対のレール電極を支持する絶縁材中に設けたニー
ドル電極に生じる電界によりプラズマを加速してレール
電極間に放電を生じさせる手段を具えており、レーザ光
により発生したプラズマのイオンがニードル電極に発生
する高電界により加速されて、高エネルギーでレール電
極に衝突するので、多量の２次電子が発生し、一対のレ
ール電極間の電気絶縁破壊が安定化して、動作不良の確
率が改善される。
うに一対のレール電極を支持する絶縁材中に設けたニー
ドル電極に生じる電界によりプラズマを加速してレール
電極間に放電を生じさせる手段を具えており、レーザ光
により発生したプラズマのイオンがニードル電極に発生
する高電界により加速されて、高エネルギーでレール電
極に衝突するので、多量の２次電子が発生し、一対のレ
ール電極間の電気絶縁破壊が安定化して、動作不良の確
率が改善される。
【０００９】
【実施例】次に本発明のレールガン式２段加速装置を図
１、図２に示す一実施例により説明すると、１がガス銃
式飛翔体初期加速装置、２が同ガス銃式飛翔体初期加速
装置１から後記レール電極６ａ、６ｂに延びた導入管、
３がパルス電流源、６ａ、６ｂが１対のレール電極、７
がパルスレーザ発振器、７ａがパルスレーザ光、９がレ
ール電極６ａ、６ｂを支持する絶縁材、１０が同絶縁材
９に設けたレーザ入射孔である。
１、図２に示す一実施例により説明すると、１がガス銃
式飛翔体初期加速装置、２が同ガス銃式飛翔体初期加速
装置１から後記レール電極６ａ、６ｂに延びた導入管、
３がパルス電流源、６ａ、６ｂが１対のレール電極、７
がパルスレーザ発振器、７ａがパルスレーザ光、９がレ
ール電極６ａ、６ｂを支持する絶縁材、１０が同絶縁材
９に設けたレーザ入射孔である。
【００１０】２０がレーザ入射孔１０の前後に設けたニ
ードル電極で、このニードル電極２０は、絶縁材９の中
に左右対称に埋め込まれ、高電圧電源２１により電圧を
印加し、レール電極６ａ、６ｂ間に電界のみを与えて、
電流は供給しない。なお本実施例では、ニードル電極２
０と高電圧電源２１とがプラズマを加速してレール電極
６ａ、６ｂ間に放電を生じさせる手段に相当している。
ードル電極で、このニードル電極２０は、絶縁材９の中
に左右対称に埋め込まれ、高電圧電源２１により電圧を
印加し、レール電極６ａ、６ｂ間に電界のみを与えて、
電流は供給しない。なお本実施例では、ニードル電極２
０と高電圧電源２１とがプラズマを加速してレール電極
６ａ、６ｂ間に放電を生じさせる手段に相当している。
【００１１】次に前記図１、図２に示すレールガン式２
段加速装置の作用を具体的に説明する。レール電極６
ａ、６ｂを支持する絶縁材９中に設けたニードル電極２
０に生じる電界によりプラズマを加速して、レール電極
６ａ、６ｂ間に放電を生じさせる高電圧電源２１を具え
ており、レーザ光７ａにより発生したプラズマのイオン
がニードル電極２０に発生する高電界により加速され
て、高エネルギーでレール電極６ａ、６ｂに衝突するの
で、多量の２次電子が発生し、レール電極６ａ、６ｂ間
の電気絶縁破壊が安定化して、動作不良の確率が改善さ
れる。
段加速装置の作用を具体的に説明する。レール電極６
ａ、６ｂを支持する絶縁材９中に設けたニードル電極２
０に生じる電界によりプラズマを加速して、レール電極
６ａ、６ｂ間に放電を生じさせる高電圧電源２１を具え
ており、レーザ光７ａにより発生したプラズマのイオン
がニードル電極２０に発生する高電界により加速され
て、高エネルギーでレール電極６ａ、６ｂに衝突するの
で、多量の２次電子が発生し、レール電極６ａ、６ｂ間
の電気絶縁破壊が安定化して、動作不良の確率が改善さ
れる。
【００１２】図３は、ニードル電極２０間にレール電極
６ａ、６ｂ間に印加する電圧Ｖの３倍の電圧３Ｖを印加
したはときのレール電極６ａ、６ｂ間の電圧分布を示
す。電位分布は、レール電極（陰極）６ａに近い側で等
電位面が密になって、電界が従来の電界よりも３倍程度
の強電界になる。
６ａ、６ｂ間に印加する電圧Ｖの３倍の電圧３Ｖを印加
したはときのレール電極６ａ、６ｂ間の電圧分布を示
す。電位分布は、レール電極（陰極）６ａに近い側で等
電位面が密になって、電界が従来の電界よりも３倍程度
の強電界になる。
【００１３】
【発明の効果】本発明のレールガン式２段加速装置は前
記のように一対のレール電極を支持する絶縁材中に設け
たニードル電極に生じる電界によりプラズマを加速して
レール電極間に放電を生じさせる手段を具えており、レ
ーザ光により発生したプラズマのイオンがニードル電極
に発生する高電界により加速されて、高エネルギーでレ
ール電極に衝突するので、多量の２次電子が発生し、一
対のレール電極間の電気絶縁破壊を安定化できて、動作
不良の確率を改善できる。
記のように一対のレール電極を支持する絶縁材中に設け
たニードル電極に生じる電界によりプラズマを加速して
レール電極間に放電を生じさせる手段を具えており、レ
ーザ光により発生したプラズマのイオンがニードル電極
に発生する高電界により加速されて、高エネルギーでレ
ール電極に衝突するので、多量の２次電子が発生し、一
対のレール電極間の電気絶縁破壊を安定化できて、動作
不良の確率を改善できる。
【図１】本発明のレールガン式２段加速装置の一実施例
を示す縦断側面図である。
を示す縦断側面図である。
【図２】同レールガン式２段加速装置の縦断正面図であ
る。
る。
【図３】同レールガン式２段加速装置の作用説明図であ
る。
る。
【図４】従来のレールガン式２段加速装置の縦断側面図
である。
である。
【図５】同レールガン式２段加速装置の縦断正面図であ
る。
る。
【図６】同レールガン式２段加速装置のレール電極間の
電位分布を示す説明図である。
電位分布を示す説明図である。
【図７】同レールガン式２段加速装置の飛翔体後方に発
生したプラズマの状態を示す説明図である。
生したプラズマの状態を示す説明図である。
１ ガス銃式飛翔体初期加速装置 ２ 導入管 ３ パルス電流源 ６ａ、６ｂ レール電極 ７ パルスレーザ発振器 ７ａ パルスレーザ光 ９ 絶縁材 １０ レーザ入射孔 ２０、２１ レール電極６ａ、６ｂ間に放電を生じさ
せる手段 ２０ ニードル電極 ２１ 高電圧電源
せる手段 ２０ ニードル電極 ２１ 高電圧電源
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス銃式飛翔体初期加速装置により初期
加速された飛翔体の後方の加速ガス中にレーザ光により
プラズマを発生させ、１対のレール電極からこのプラズ
マに印加される電流とレールに流れる電流とにより電磁
力を生じさせて、この電磁力によりプラズマを加速させ
るとともに、飛翔体を追加速させるレールガン式２段加
速装置において、前記レール電極を支持する絶縁材中に
設けたニードル電極に生じる電界により前記プラズマを
加速してレール電極間に放電を生じさせる手段を具えて
いることを特徴としたレールガン式２段加速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5301509A JPH07159091A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | レールガン式２段加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5301509A JPH07159091A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | レールガン式２段加速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159091A true JPH07159091A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17897781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5301509A Withdrawn JPH07159091A (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | レールガン式２段加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07159091A (ja) |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP5301509A patent/JPH07159091A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010206 |