JPH07176396A - ビーム発生方法及び装置 - Google Patents
ビーム発生方法及び装置Info
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- JPH07176396A JPH07176396A JP5322455A JP32245593A JPH07176396A JP H07176396 A JPH07176396 A JP H07176396A JP 5322455 A JP5322455 A JP 5322455A JP 32245593 A JP32245593 A JP 32245593A JP H07176396 A JPH07176396 A JP H07176396A
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- plasma
- generating
- permanent magnet
- plasma beam
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- 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
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- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で、大電流、大電圧の放電を行わ
せ、これによって、高出力ビームを生成することであ
る。 【構成】 陰極から放出される電子によって、陰極と陽
極との間に、放電に伴うプラズマを発生させる際、陰極
と陽極との間に、急激な磁場勾配を持つ磁場を発生させ
る磁場装置を設け、この磁場装置により、プラズマを阻
止し、半閉じ込め状態にする。半閉じ込め状態では、電
子密度がイオン密度に比較して上昇し、結果として、放
電電圧を上昇させることができる。
せ、これによって、高出力ビームを生成することであ
る。 【構成】 陰極から放出される電子によって、陰極と陽
極との間に、放電に伴うプラズマを発生させる際、陰極
と陽極との間に、急激な磁場勾配を持つ磁場を発生させ
る磁場装置を設け、この磁場装置により、プラズマを阻
止し、半閉じ込め状態にする。半閉じ込め状態では、電
子密度がイオン密度に比較して上昇し、結果として、放
電電圧を上昇させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大きなエネルギーを有
するビームを発生するビーム発生方法及びビーム発生装
置に関する。
するビームを発生するビーム発生方法及びビーム発生装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のビーム発生装置には、
プラズマ発生源として、加熱された陰極を使用し、この
陰極から引き出された電子を磁場装置を用いてチャンバ
ー内に導き、このチャンバー内で放電を生じさせ、結果
として、プラズマビームを発生させてるものがある。こ
のようにして発生されたプラズマビームは、通常、電子
ビームの形で、ターゲットとして配置された陽極に、磁
場装置を用いて導かれている。
プラズマ発生源として、加熱された陰極を使用し、この
陰極から引き出された電子を磁場装置を用いてチャンバ
ー内に導き、このチャンバー内で放電を生じさせ、結果
として、プラズマビームを発生させてるものがある。こ
のようにして発生されたプラズマビームは、通常、電子
ビームの形で、ターゲットとして配置された陽極に、磁
場装置を用いて導かれている。
【０００３】このようなビーム発生装置では、最近、大
きなエネルギーを有するビームを発生させることが要求
される傾向にある。この要求に応えるために、プラズマ
源において低電圧により大電流放電を生じさせること
が、考慮されている。しかしながら、大電流放電を行う
ためには、特殊なプラズマ源（例えば、浦本ガン等）が
必要となり、構造が複雑になって、コスト的に高価にな
ってしまう。しかも、大電流放電を行うには、大流量の
キャリアガス（Ａｒ、Ｈｅ等）が必要となり、排気速度
も大きくなって、装置自体が大型化するという欠点があ
る。また、運転状態が過酷な条件で行われるため、陰極
の損傷も増大するという欠点も指摘されている。
きなエネルギーを有するビームを発生させることが要求
される傾向にある。この要求に応えるために、プラズマ
源において低電圧により大電流放電を生じさせること
が、考慮されている。しかしながら、大電流放電を行う
ためには、特殊なプラズマ源（例えば、浦本ガン等）が
必要となり、構造が複雑になって、コスト的に高価にな
ってしまう。しかも、大電流放電を行うには、大流量の
キャリアガス（Ａｒ、Ｈｅ等）が必要となり、排気速度
も大きくなって、装置自体が大型化するという欠点があ
る。また、運転状態が過酷な条件で行われるため、陰極
の損傷も増大するという欠点も指摘されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】他方、大電流放電が可
能なプラズマ源であれば、大電流で、且つ、大電圧放電
が可能となり、投入エネルギーを飛躍的に増加させるこ
とができる。放電電圧を上昇させるために、プラズマ源
として、特開昭５２−７２１５５号公報に記載されたよ
うな電子銃を使用することが考えられる。しかし、この
電子銃では、排気系が大きくなったり、複数の排気ポン
プが必要である等、構造上、問題があると共に、キャリ
アガスの流量が多くなる欠点もある。更に、プラズマの
不安定性も指摘されている。
能なプラズマ源であれば、大電流で、且つ、大電圧放電
が可能となり、投入エネルギーを飛躍的に増加させるこ
とができる。放電電圧を上昇させるために、プラズマ源
として、特開昭５２−７２１５５号公報に記載されたよ
うな電子銃を使用することが考えられる。しかし、この
電子銃では、排気系が大きくなったり、複数の排気ポン
プが必要である等、構造上、問題があると共に、キャリ
アガスの流量が多くなる欠点もある。更に、プラズマの
不安定性も指摘されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、プラズ
マ源から発生したプラズマビームの軌道上に、前記プラ
ズマ源との間の空間に、空間電荷を発生させるような磁
場勾配を持つ磁場を発生させる磁場発生手段を設け、該
磁場発生手段によりプラズムビーム内の電子流を加速す
ることを特徴とするビーム発生方法が得られる。
マ源から発生したプラズマビームの軌道上に、前記プラ
ズマ源との間の空間に、空間電荷を発生させるような磁
場勾配を持つ磁場を発生させる磁場発生手段を設け、該
磁場発生手段によりプラズムビーム内の電子流を加速す
ることを特徴とするビーム発生方法が得られる。
【０００６】本発明によれば、プラズマビームを磁場に
より決定された軌道に沿って発生するプラズマ源と、前
記軌道上に配置され、プラズマビームを受ける電極部
と、前記プラズマ源と電極部との軌道の空間に沿って置
かれ、該空間に、空間電荷を発生させるような磁場勾配
を持つ磁場を発生する磁場発生手段とを備え、該磁場発
生手段によりプラズマビーム内の電子流を加速して、前
記電極部に供給することを特徴とするビーム発生装置が
得られる。
より決定された軌道に沿って発生するプラズマ源と、前
記軌道上に配置され、プラズマビームを受ける電極部
と、前記プラズマ源と電極部との軌道の空間に沿って置
かれ、該空間に、空間電荷を発生させるような磁場勾配
を持つ磁場を発生する磁場発生手段とを備え、該磁場発
生手段によりプラズマビーム内の電子流を加速して、前
記電極部に供給することを特徴とするビーム発生装置が
得られる。
【０００７】
【作用】本発明では、陰極と陽極との間の空間に、陰極
との間に、プラズマを半閉じ込め状態できるような磁場
勾配を持つ磁場を発生する磁場発生装置を設け、この磁
場発生装置を通して、プラズマビーム内の電子流を高エ
ネルギーで取り出すことができる。
との間に、プラズマを半閉じ込め状態できるような磁場
勾配を持つ磁場を発生する磁場発生装置を設け、この磁
場発生装置を通して、プラズマビーム内の電子流を高エ
ネルギーで取り出すことができる。
【０００８】
【実施例】図１を参照すると、本発明の原理を説明する
ためのビーム発生装置が示されており、図示されたビー
ム発生装置は、チャンバー（図示せず）内に、陰極１１
と陽極１２とを備え、両者間には放電空間が形成されて
いる。この例では、陰極１１の中央部に開孔が設けられ
ており、この開孔を通して、外部からＡｒ、Ｈｅ等の不
活性ガス１３がチャンバー内に導入されている。陰極１
１及び陽極１２とは、チャンバー外部に設けられた放電
用電源１４に接続されている。
ためのビーム発生装置が示されており、図示されたビー
ム発生装置は、チャンバー（図示せず）内に、陰極１１
と陽極１２とを備え、両者間には放電空間が形成されて
いる。この例では、陰極１１の中央部に開孔が設けられ
ており、この開孔を通して、外部からＡｒ、Ｈｅ等の不
活性ガス１３がチャンバー内に導入されている。陰極１
１及び陽極１２とは、チャンバー外部に設けられた放電
用電源１４に接続されている。
【０００９】この状態で、陰極１１から電子が放出され
ると、放電空間中にプラズマが発生し、当該プラズマの
ビーム１９は陽極方向に向けられる。プラズマビーム１
９の軌道にそって、このプラズマビーム１９を導くプラ
ズマビームガイド用コイル１５が設けられており、この
コイル１５は電源１６によって励磁されている。これら
陰極１１、コイル１５、及び、電源１６はプラズマを発
生させるためのプラズマ源１７を構成している。一方、
図示された陽極１２には、プラズマ源１７から発生した
プラズマビームを導くための永久磁石１８が内蔵されて
いる。
ると、放電空間中にプラズマが発生し、当該プラズマの
ビーム１９は陽極方向に向けられる。プラズマビーム１
９の軌道にそって、このプラズマビーム１９を導くプラ
ズマビームガイド用コイル１５が設けられており、この
コイル１５は電源１６によって励磁されている。これら
陰極１１、コイル１５、及び、電源１６はプラズマを発
生させるためのプラズマ源１７を構成している。一方、
図示された陽極１２には、プラズマ源１７から発生した
プラズマビームを導くための永久磁石１８が内蔵されて
いる。
【００１０】更に、本発明に係るビーム発生装置は、プ
ラズマ源１７と陽極１２との間に、後述するような磁場
装置２０が設けられており、この磁場装置２０により、
磁場装置２０とプラズマ源１７との間に、プラズマビー
ム１９の軌道にそって、カスプ状、或いは、ミラー状の
磁場勾配を有する磁場を発生させる。
ラズマ源１７と陽極１２との間に、後述するような磁場
装置２０が設けられており、この磁場装置２０により、
磁場装置２０とプラズマ源１７との間に、プラズマビー
ム１９の軌道にそって、カスプ状、或いは、ミラー状の
磁場勾配を有する磁場を発生させる。
【００１１】磁場装置２０の発生する磁場勾配により、
プラズマビーム１９は磁場装置２０の片側又は両側でプ
ラズマビーム２０の流れが阻害され、プラズマビーム１
９は半閉じ込め状態となる。この半閉じ込め状態にある
プラズマビーム１９では、熱拡散のため、電子の密度ｎ
ｅがイオンの密度ｎｉより大きい状態、即ち、ｎｅ≧ｎ
ｉとなる状態が生成される。
プラズマビーム１９は磁場装置２０の片側又は両側でプ
ラズマビーム２０の流れが阻害され、プラズマビーム１
９は半閉じ込め状態となる。この半閉じ込め状態にある
プラズマビーム１９では、熱拡散のため、電子の密度ｎ
ｅがイオンの密度ｎｉより大きい状態、即ち、ｎｅ≧ｎ
ｉとなる状態が生成される。
【００１２】この状態は、電子流にとって電気的に陰性
の空間電荷となり、放電電圧を上昇させることになる。
更に、中和ガス、中和粒子を閉じ込められたプラズマの
端部から注入すると、空間での電子密度とイオン密度と
の差が大きくなり（ｎｅ＞ｎｉ）、結果的に、放電電圧
を上昇させる。
の空間電荷となり、放電電圧を上昇させることになる。
更に、中和ガス、中和粒子を閉じ込められたプラズマの
端部から注入すると、空間での電子密度とイオン密度と
の差が大きくなり（ｎｅ＞ｎｉ）、結果的に、放電電圧
を上昇させる。
【００１３】ここで、プラズマビームを半閉じ込め状態
にするための磁場装置２０は、電子ビームの軌道を修正
したり、或いは、プラズマビームをガイドするための磁
場装置、例えば、１５、１８等とは異なり、電子流の流
れを阻害するためのものである。このため、磁場装置２
０は、他の磁場装置に比較して、プラズマビーム１９の
軌道にそって急激に変化する磁場勾配を作り出すような
永久磁石、或いは、複数の電磁石によって構成すれば良
い。
にするための磁場装置２０は、電子ビームの軌道を修正
したり、或いは、プラズマビームをガイドするための磁
場装置、例えば、１５、１８等とは異なり、電子流の流
れを阻害するためのものである。このため、磁場装置２
０は、他の磁場装置に比較して、プラズマビーム１９の
軌道にそって急激に変化する磁場勾配を作り出すような
永久磁石、或いは、複数の電磁石によって構成すれば良
い。
【００１４】図２を参照すると、磁場装置２０の具体例
が示されている。図２では、環状の永久磁石２１を用い
ており、環状永久磁石２１の環状の一端をＮ極、他端を
Ｓ極にし、Ｎ極側をプラズマ源１７を構成するコイル１
５側に向けている。このような環状永久磁石２１を使用
した場合、カスプ状の磁場が発生しプラズマビームを半
閉じ込め状態にすることができる。カスプ状の磁場を発
生させた場合、環状永久磁石２１の内側空間を貫くよう
な磁力線が発生すると共に、環状永久磁石２１の外側空
間にも、Ｎ極からＳ極へ向かう磁力線が発生する。この
ようなカスプ状の磁場により、環状永久磁石２１の内側
空間部分がプラズマビームの閉じ込め端部となり、電子
密度ｎｅは環状永久磁石２１に対してプラズマ源１７側
で高くなり、且つ、この環状永久磁石２１の内側空間を
通して負電荷空間を通り抜けた電子流が陽極側に送り出
される。したがって、環状永久磁石２１をプラズマビー
ムにそって配置することにより、高出力大電流ビームを
得ることができる。
が示されている。図２では、環状の永久磁石２１を用い
ており、環状永久磁石２１の環状の一端をＮ極、他端を
Ｓ極にし、Ｎ極側をプラズマ源１７を構成するコイル１
５側に向けている。このような環状永久磁石２１を使用
した場合、カスプ状の磁場が発生しプラズマビームを半
閉じ込め状態にすることができる。カスプ状の磁場を発
生させた場合、環状永久磁石２１の内側空間を貫くよう
な磁力線が発生すると共に、環状永久磁石２１の外側空
間にも、Ｎ極からＳ極へ向かう磁力線が発生する。この
ようなカスプ状の磁場により、環状永久磁石２１の内側
空間部分がプラズマビームの閉じ込め端部となり、電子
密度ｎｅは環状永久磁石２１に対してプラズマ源１７側
で高くなり、且つ、この環状永久磁石２１の内側空間を
通して負電荷空間を通り抜けた電子流が陽極側に送り出
される。したがって、環状永久磁石２１をプラズマビー
ムにそって配置することにより、高出力大電流ビームを
得ることができる。
【００１５】図３を参照すると、磁場装置２０として使
用できる他の例が示されており、ここでは、図２の環状
永久磁石２１の極性を図２とは逆にし、Ｓ極をプラズマ
源１７の方向に向け、Ｎ極を陽極に向けている。この例
でも、環状永久磁石によってカスプ状の磁場が発生し
て、図２の場合と同様に、プラズマビームを半閉じ込め
状態にできることが判明した。
用できる他の例が示されており、ここでは、図２の環状
永久磁石２１の極性を図２とは逆にし、Ｓ極をプラズマ
源１７の方向に向け、Ｎ極を陽極に向けている。この例
でも、環状永久磁石によってカスプ状の磁場が発生し
て、図２の場合と同様に、プラズマビームを半閉じ込め
状態にできることが判明した。
【００１６】図４に示された磁場装置２０の他の例は、
複合永久磁石２２により、カスプ状磁場を発生させてい
る。図４の複合永久磁石は、中央部分に開口を有する環
状形状を有しており、水平方向内側にＮ極が設けられ、
且つ、水平方向外側にＳ極が設けられている。他方、垂
直方向上部及び下部に、それぞれＮ極及びＳ極が配置さ
れている。したがって、水平方向には、磁力線が内側か
ら外側へと延びており、これによって、プラズマビーム
を半閉じ込め状態にできると共に、環状の内側開口に
は、複合永久磁石２２の上部から下部へ延びる磁力線が
発生しているため、当該開口を通過する電子流を制限で
きる。したがって、この構成の複合永久磁石２２を用い
ても、高出力の電子ビームを生成することができる。
複合永久磁石２２により、カスプ状磁場を発生させてい
る。図４の複合永久磁石は、中央部分に開口を有する環
状形状を有しており、水平方向内側にＮ極が設けられ、
且つ、水平方向外側にＳ極が設けられている。他方、垂
直方向上部及び下部に、それぞれＮ極及びＳ極が配置さ
れている。したがって、水平方向には、磁力線が内側か
ら外側へと延びており、これによって、プラズマビーム
を半閉じ込め状態にできると共に、環状の内側開口に
は、複合永久磁石２２の上部から下部へ延びる磁力線が
発生しているため、当該開口を通過する電子流を制限で
きる。したがって、この構成の複合永久磁石２２を用い
ても、高出力の電子ビームを生成することができる。
【００１７】図４では、単一の磁石部材を着磁すること
によって、図示された複合永久磁石２２を得る場合を説
明したが、複数の永久磁石を積み重ねることによって、
図示された構造の複合永久磁石を構成しても良い。ま
た、実験によれば、図とは逆の極性を有する複合永久磁
石を用いても、同様な結果が得られた。
によって、図示された複合永久磁石２２を得る場合を説
明したが、複数の永久磁石を積み重ねることによって、
図示された構造の複合永久磁石を構成しても良い。ま
た、実験によれば、図とは逆の極性を有する複合永久磁
石を用いても、同様な結果が得られた。
【００１８】図５の例では、複数の環状永久磁石を積層
した構造の複合永久磁石２３によって、カスプ状磁場を
発生させている。この例の場合、互いに隣接する環状永
久磁石の極性は互いに逆極性を有するように、積層され
ている。
した構造の複合永久磁石２３によって、カスプ状磁場を
発生させている。この例の場合、互いに隣接する環状永
久磁石の極性は互いに逆極性を有するように、積層され
ている。
【００１９】図２乃至図５に示した環状永久磁石は、必
ずしも円形の環状形状でなくても良く、例えば、４角形
の形状を有していても良い。
ずしも円形の環状形状でなくても良く、例えば、４角形
の形状を有していても良い。
【００２０】図６及び図７を参照すると、磁場装置２０
として使用できる電磁コイルの例が示されている。図６
の電磁コイルは、プラズマ源側に配置される直径の大き
な第１のコイル２６と、陽極側に配置される第１のコイ
ル２６より直径の小さな第２のコイル２７とを有し、こ
れら第１及び第２のコイル２６及び２７には、磁力線か
らも明らかな通り、互いに逆極性の電流が流されてい
る。この構成では、カスプ状の磁場を発生することがで
き、図２乃至図５に示した永久磁石の場合と同様に、プ
ラズマビームを半閉じ込め状態にすることができる。
として使用できる電磁コイルの例が示されている。図６
の電磁コイルは、プラズマ源側に配置される直径の大き
な第１のコイル２６と、陽極側に配置される第１のコイ
ル２６より直径の小さな第２のコイル２７とを有し、こ
れら第１及び第２のコイル２６及び２７には、磁力線か
らも明らかな通り、互いに逆極性の電流が流されてい
る。この構成では、カスプ状の磁場を発生することがで
き、図２乃至図５に示した永久磁石の場合と同様に、プ
ラズマビームを半閉じ込め状態にすることができる。
【００２１】図７では、第１のコイル２６´と第２のコ
イル２７´とに、同極性の電流を流し、ミラー状の磁場
を発生させている。このようなミラー状磁場によって
も、プラズマビームを半閉じ込め状態に置くことができ
た。
イル２７´とに、同極性の電流を流し、ミラー状の磁場
を発生させている。このようなミラー状磁場によって
も、プラズマビームを半閉じ込め状態に置くことができ
た。
【００２２】図８を参照すると、本発明の一実施例に係
るビーム発生装置は、図１と同一の参照番号で示された
部分を有している。図示された例では、チャンバー３０
が示されており、このチャンバー３０は接地（Ｅ）され
た状態にある。また、プラズマ源１７には、第１及び第
２のグリッド電極Ｇ１、Ｇ２が含まれている。チャンバ
ー３０の外部に設けられたプラズマガイド用コイル１５
に通電することによって発生する磁場によって、チャン
バー３０内に発生したプラズマビームは陽極１２に方向
に曲げられる。この例では、陽極１２に隣接して、カス
プ状磁場を発生する環状永久磁石２０（例えば、図２の
環状永久磁石）が配置されており、この環状永久磁石２
０によって、プラズマビームはチャンバー内に半閉じ込
め状態になり、陽極１２には、高出力の電子流が流れ込
む。実験では、環状永久磁石２０により、１００Ｇ／ｃ
ｍ以上の磁場勾配を与えれば、プラズマビームの半閉じ
込め状態が得られることが判明した。
るビーム発生装置は、図１と同一の参照番号で示された
部分を有している。図示された例では、チャンバー３０
が示されており、このチャンバー３０は接地（Ｅ）され
た状態にある。また、プラズマ源１７には、第１及び第
２のグリッド電極Ｇ１、Ｇ２が含まれている。チャンバ
ー３０の外部に設けられたプラズマガイド用コイル１５
に通電することによって発生する磁場によって、チャン
バー３０内に発生したプラズマビームは陽極１２に方向
に曲げられる。この例では、陽極１２に隣接して、カス
プ状磁場を発生する環状永久磁石２０（例えば、図２の
環状永久磁石）が配置されており、この環状永久磁石２
０によって、プラズマビームはチャンバー内に半閉じ込
め状態になり、陽極１２には、高出力の電子流が流れ込
む。実験では、環状永久磁石２０により、１００Ｇ／ｃ
ｍ以上の磁場勾配を与えれば、プラズマビームの半閉じ
込め状態が得られることが判明した。
【００２３】図９を参照すると、陰極１１から陽極１２
までの各部の電圧と、陽極に流れ込む電流との関係が示
されている。図９からも明らかな通り、グリッド電極Ｇ
２から陽極１２との間で、大きく電圧が上昇している。
また、陽極１２の電圧は電流が大きい程、高くなること
が判る。図示された例の場合、２０Ａの放電電流で、約
５５０ボルトの高放電電圧が記録されている。因みに、
従来のビーム発生装置では、２５０Ａの放電であって
も、８０〜１００ボルト程度の放電電圧しか得られてい
ない。
までの各部の電圧と、陽極に流れ込む電流との関係が示
されている。図９からも明らかな通り、グリッド電極Ｇ
２から陽極１２との間で、大きく電圧が上昇している。
また、陽極１２の電圧は電流が大きい程、高くなること
が判る。図示された例の場合、２０Ａの放電電流で、約
５５０ボルトの高放電電圧が記録されている。因みに、
従来のビーム発生装置では、２５０Ａの放電であって
も、８０〜１００ボルト程度の放電電圧しか得られてい
ない。
【００２４】尚、図８の実施例において、環状永久磁石
２０の下側から中和粒子として、銅イオンを注入した場
合、イオン密度の異なる層ができ、空間電荷２重層が生
成されることも判った。
２０の下側から中和粒子として、銅イオンを注入した場
合、イオン密度の異なる層ができ、空間電荷２重層が生
成されることも判った。
【００２５】
【発明の効果】本発明では、プラズマビーム軌道にそっ
て急激な磁場勾配を与える磁場装置を配置することによ
り、大電流、大電圧の放電を行わせることができ、結果
として、高出力ビームを簡単な構成により達成できる。
て急激な磁場勾配を与える磁場装置を配置することによ
り、大電流、大電圧の放電を行わせることができ、結果
として、高出力ビームを簡単な構成により達成できる。
【図１】本発明の原理を説明するための概略構成図であ
る。
る。
【図２】図１に示される磁場装置として使用できる永久
磁石の例を示す図である。
磁石の例を示す図である。
【図３】図１に使用される磁場装置として使用できる永
久磁石の他の例を示す図である。
久磁石の他の例を示す図である。
【図４】図１に使用される磁場装置として使用できる永
久磁石のもう一つの例を示す図である。
久磁石のもう一つの例を示す図である。
【図５】図１に使用される磁場装置として使用できる永
久磁石の更に他の例を示す図である。
久磁石の更に他の例を示す図である。
【図６】図１に使用される磁場装置として使用できる電
磁コイルの例を示す図である。
磁コイルの例を示す図である。
【図７】図１に使用される磁場装置として使用できる電
磁コイルのもう一つの例を示す図である。
磁コイルのもう一つの例を示す図である。
【図８】本発明に係るビーム発生装置の一実施例を示す
図である。
図である。
【図９】図８に示すビーム発生装置の特性を説明するた
めの図である。
めの図である。
１１ 陰極 １２ 陽極 １３ キャリアガス １４ 電源 １５ プラズマビームガイド
用コイル １６ 電源 １７ プラズマ源 １８ プラズマビームガイド
用磁石 １９ プラズマビーム ２０ 磁場装置 ２１〜２３ 永久磁石 ２６、２７、２６´、２７´ 電磁コイル
用コイル １６ 電源 １７ プラズマ源 １８ プラズマビームガイド
用磁石 １９ プラズマビーム ２０ 磁場装置 ２１〜２３ 永久磁石 ２６、２７、２６´、２７´ 電磁コイル
Claims (5)
- 【請求項１】 プラズマ源から発生したプラズマビーム
の軌道上に、前記プラズマ源との間の空間に、空間電荷
を発生させるような磁場勾配を持つ磁場を発生させる磁
場発生手段を設け、該磁場発生手段によりプラズムビー
ム内の電子流を加速することを特徴とするビーム発生方
法。 - 【請求項２】 請求項第１項において、前記磁場発生手
段はカスプ状磁場及びミラー状磁場の少なくとも一方を
発生することを特徴とするビーム発生方法。 - 【請求項３】 請求項第１項において、前記磁場発生手
段は、前記プラズマビームの軌道を取り囲むように設け
られた永久磁石によって構成されていることを特徴とす
るビーム発生方法。 - 【請求項４】 請求項第１項において、前記磁場発生手
段は、電磁コイルと永久磁石の組み合わせ、及び、複数
の電磁コイルの組み合わせのいずれかによって構成され
ていることを特徴とするビーム発生方法。 - 【請求項５】 プラズマビームを磁場により決定された
軌道に沿って発生するプラズマ源と、前記軌道上に配置
され、プラズマビームを受ける電極部と、前記プラズマ
源と電極部との軌道の空間に沿って置かれ、該空間に、
空間電荷を発生させるような磁場勾配を持つ磁場を発生
する磁場発生手段とを備え、該磁場発生手段によりプラ
ズマビーム内の電子流を加速して、前記電極部に供給す
ることを特徴とするビーム発生装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5322455A JP2909696B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ビーム発生方法及び装置 |
| DE69421157T DE69421157T2 (de) | 1993-12-21 | 1994-12-20 | Plasmastrahl-Erzeugungsverfahren und Vorrichtung die einen Hochleistungsplasmastrahl erzeugen Kann |
| US08/359,543 US5557172A (en) | 1993-12-21 | 1994-12-20 | Plasma beam generating method and apparatus which can generate a high-power plasma beam |
| EP94120231A EP0660372B1 (en) | 1993-12-21 | 1994-12-20 | Plasma beam generating method and apparatus which can generate a high-power plasma beam |
| CNB941207145A CN1135061C (zh) | 1993-12-21 | 1994-12-21 | 电子流加速方法和装置 |
| US08/614,884 US5677597A (en) | 1993-12-21 | 1996-03-13 | Electron flow accelerating method and apparatus which can generate a high-power beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5322455A JP2909696B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ビーム発生方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176396A true JPH07176396A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2909696B2 JP2909696B2 (ja) | 1999-06-23 |
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ID=18143854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5322455A Expired - Fee Related JP2909696B2 (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | ビーム発生方法及び装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2909696B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100527304B1 (ko) * | 2001-08-03 | 2005-11-09 | 한국전기연구원 | 플라즈마 밀도전이를 이용한 플라즈마 항적장에서의플라즈마 전자 포획 및 가속 방법 |
| JP2006500740A (ja) * | 2002-09-19 | 2006-01-05 | アプライド・プロセス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | ビーム状プラズマ源 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP5322455A patent/JP2909696B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR100527304B1 (ko) * | 2001-08-03 | 2005-11-09 | 한국전기연구원 | 플라즈마 밀도전이를 이용한 플라즈마 항적장에서의플라즈마 전자 포획 및 가속 방법 |
| JP2006500740A (ja) * | 2002-09-19 | 2006-01-05 | アプライド・プロセス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | ビーム状プラズマ源 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909696B2 (ja) | 1999-06-23 |
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