NO792304L

NO792304L - Fremgangsmaate og apparat for styrt frigjoering av kjernefusjonsenergi

Info

Publication number: NO792304L
Application number: NO792304A
Authority: NO
Inventors: Stephen Horvath
Original assignee: Beeston Co Ltd
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1980-01-15
Also published as: FI792182A; LU81485A1; JPS5547484A; AU523583B2; NL7905503A; GR69119B; DE2927643A1; PL123086B1; US4454850A; AU4890179A; GB2025524A; PL217115A1; GB2025524B; FR2431162A1; DK296179A; FR2431162B1; ZA793399B; BR7904485A; ATA486679A; ES8101114A1

Description

Fremgangsmåte og apparat for styrt frigjoring

av kjernefusjonsenergi.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for frigjoring av energi ved en styrt kjernefusjonsreaksjon som omfatter isotoper av hydrogengass.

Kjernefusjonsreaksjoner er kjent som energikilde i to vidt forskjellige situasjoner. På den ene side er det kjent at relativt langsomme reaksjoner frembringer energien i solen og andre stjerner, mens på den annen side gjentatte kjernefusjonsreaksjoner utgjor den eksplosive energi i termonucleære våpen. I begge tilfeller finner imidlertid reaksjonene sted ved ytterst hoye temperaturer og frigjøringen av energi er ikke regulert eller styrt.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det mulig å frembringe en kjernefusjonsreaksjon under forhold som tillater frigjoring av energi under regulerte forhold.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det utviklet en fremgangsmåte hvorunder ionisert hydrogengass innfores sammen med en oksyderende gass i et forbrenningskammer, og en elektrisk utladning frembringes inne i forbrenningskammeret for å innlede forbrenningen av hydrogen i den oksyderende gass. Den elektriske utladning er fortrinnsvis slik at den frembringes spalting av hydrogenmolekylene i kammeret til hydrogenatomer som rekombineres eksotermisk for frembringelse av varme i kammeret i tillegg til den varme som frembringes ved forbrenning av hydrogen.

Fortrinnsvis er også den varme som utvikles i kammeret tilstrekkelig til å bringe ionisert deuterium i hydrogengassen til å utsettes for en kjernefusjonsreaksjon med resulterende frigjoring av varmeenergi. For dette formål er det å foretrekke at den ioniserte hydrogengass som innfores i forbrenningskammeret har en hoyere andel av deuterium enn det som er vanlig i naturlig hydrogen. Oppfinnelsen går således ut på en fremgangsmåte som omfatter folgende prosesstrinn: frembringelse av ionisert hydrogengass med hoyere deuteriuminnhold enn vanlig hydrogengass,

innforing av nevnte ioniserte hydrogengass sammen med en oksyderende gass i et forbrenningskammer,

lukking av forbrenningskammeret, og

frembringelse av en elektrisk utladning i forbrenningskammeret for å utvikle varme i kammeret ved atomisk spalting og eksotermisk rekombinering av hydrogenatomene samt også ved forbrenning av hydrogen med den oksyderende gass, således at ionisert deuterium i hydrogengassen bringes til å gjennomgå en kjernefusjonsreaksjon med resulterende frigjoring av varmeenergi.

Fortrinnsvis er den ioniserte hydrogengass og den oksyderende gass satt under et trykk over atmosfæretrykket i nevnte forbrenningskammer for forbrenningen. Nærmere bestemt bor disse gasser ha et trykk på minst 4,2 kp/cm .

Oppfinnelsen omfatter også et apparat som i kombinasjon omfatter: en anordning for gassforbrenning med et forbrenningskammer anordnet for å motta brensel i gassform,

utstyr for å frembringe ionisert hydrogengass,

utstyr for å innfore nevnte ioniserte hydrogengass sammen med en oksyderende gass i nevnte kammer, og

en innretning for å frembringe elektrisk utladning i kammeret.

Nevnte gassforbrenningsanordning kan foreligge i form av en forbrenningsmotor. Nærmere bestemt kan denne motor være av stempel- og sylindertype, hvorved forbrenningskammeret kan utgjores av et av de kamre som foreligger mellom et stempel og et sylinderhode i motoren.

Den ioniserte hydrogengass kan frembringes ved spalting av vann i en prosess som omfatter elektrolyse og radiolyse, hvori elektrolytten bestråles med en kortbblget elektromagnetisk stråling, nærmere bestemt en stråling med bolgelengde mindre enn 10~^ ® m. Hensiktsmessig fremgangsmåte og apparat for å frembringe hydrogengass i egnet form for foreliggende oppfinnelse, likesom oksygen som kan gjore tjeneste som i det minste en del av oksygengassen i oppfinnelsens fremgangsmåte, er beskrevet i US patentskrift nr. 4.107.008.

Alternativt kan hydrogengass i en form som er egnet for anvendelse i samsvar med foreliggende oppfinnelse frembringes ved hensiktsmessig omforming av vanlig hydrogengass som produseres ved vanlige industrielle prosesser, idet denne omforming går ut på bestråling av gassen med kortbolget elektromagnetisk stråling, fortrinnsvis i nærvær av et kraftig magnetisk felt.

For å gi en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse vil det nå bli nærmere forklart ved hjelp av et utforelseseksempel under henvisning til de vedfoyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk en planskisse av en forbrenningsmotor utstyrt med et brenselforsyningssystem som omfatter et apparat for hydrogengassomforming og innrettet for overforing av vanlig kommersielt tilgjengelig hydrogen til en form som er egnet for anvendelse i samsvar med foreliggende oppfinnelse, samt en gassblander for blanding av den omformede hydrogengass med luft for å danne en brenselblanding for motoren; Fig. 2 er en planskisse av apparatet for hydrogenomforming samt gassblanderen; Fig. 3 er en sideprojeksjon av gassomformingsapparatet og gassblanderen; Fig. 4 viser et vertikalt snitt gjennom det horisontalt anordnede omformingsapparat langs linjen 4-4 i fig. 2; Fig. 5 viser et horisontalt snitt gjennom hydrogenomformingsapparatet langs linjen 5-5 i fig. 4; Fig. 6 viser et delsnitt tatt langs linjen 6-6 i fig. 5; Fig. 7 viser en del av et snitt tatt hovedsakelig langs linjen 7-7 i fig. 2; Fig. 8 viser et tverrsnitt hovedsakelig langs linjen 8-8 i fig. 4; Fig. 9 - 14 er perspektivskisser som viser detaljer ved komponenter i hydrogenomformingsapparatet; Fig. i5 viser et vertikalt tverrsnitt tatt hovedsakelig langs linjen 15-15 i fig. 5; Fig. 16 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom de viktigste komponenter i hydrogenomformingsapparatet og anskueliggjør skjematisk den elektromagnetiske stråling og magnetiske felt i apparatet; Fig. 17 viser et elektrisk kretsdiagram for apparatet i fig. 1 - 16; Fig. 18 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom gassblanderen, hovedsakelig langs linjen 18-18 i fig. 2; Fig. 19 viser et snitt langs linjen 19 - 19 i fig. 18; Fig. 20 viser et tverrsnitt hovedsakelig tatt langs linjen 20-20 i fig. 19; Fig. 21 er en planskisse av et nedre parti av gassblanderen og som ersvingt bort fra det ovre parti langs grenseflaten 21-21 i fig. 3; Fig. 22 er en planskisse av efc nedre del av gassblanderen; Fig. 23, 24 og 25 er perspektivskisser av komponentene i gassblanderen; Fig. 26 viser forbindelsen av et uttrekksror for oljedamp med motorens ventilsystem, og Fig. 2 7 og 28 viser en elektrisk utladningsinnretning anordnet i forbindelse med motoren. Fig. 1 viser skjematisk en forbrenningsmotor 31 utstyrt med et brenselforsyningssystem som i sin helhet er betegnet med 32. Brenselforsyningssystemet omfatter en gasstank 33 for/fnottagelse av industriell hydrogengass. Gass fra tanken 32 passerer gjennom en primær trykkregulator 34 og en solenoidventil 35 som aktiveres av en \akuumdrevet bryter 40 som er folsom for undertrykket i brenselinntaks-manifolden for motoren. Gassen overfores så til et apparat 36 for hydrogengassomforming og som omvandler gassen til sterkt ionisert hydrogengass med en særlig hoy andel av deuterium. Den således omvandlede gass overfores til en gassblander 37, hvori den blandes med atmosfæreluft for å frembringe en gassblanding som kan tilfores som brensel til motoren.

Motoren er av sylindertype med resiproserende stempler. Den kan være en konvensjonell bilmotor hvori tilforselssystemet for forsyning av motoren med vanlig hydrokarbonbrensel (forgasser eller brenselinjeksjonssystem) er erstattet med forsynings-systemet for hydrogenbrensel og som er forsynt med spesielle elektri ske utladningsinnretninger som vil bli nærmere beskrevet nedenfor.

Gassomformingsapparatet 36 for hydrogen krever et oljesirkula-sjonssystem med tvungen stromning og dette system er i sin helhet betegnet med henvisningstall 38 i fig. 1. Det omfatter en pumpe 39 som avgir olje gjennom et ror 41 til bunnen av omformingsapparatet 36. Som det vil bli beskrevet nedenfor, strbmmer olje oppover gjennom omformingsapparatet 36 og derfra gjennom en ytterligere kanal 42 til et oljereservoar 43 og en oljekjoleradiator 44 samt tilbake til pumpen for resirkulering.

Som det klarest vil fremgå av fig. 2 og 3, kan omformingsapparatet 36 for hydrogengass og gassblanderen 37 hensiktsmessig være utfort som en sammenstilling med bolter direkte til godset av motoren 31.

Konstruksjonen av gassomformingsapparatet 36 er anskueliggjort

i detalj ved fig. 2-12. Apparatet omfatter et ytre hus 51 med et ringformet legeme 52 av stopt aluminium samt topp- og bunn-lokk 53, 54. Husets omkretsvegg er utstyrt med kjolefinner 55 og topp- og bunn-lokkene er utstyrt med forlengelser av disse finner.

Bunn-lokket 54 omfatter en bunnplate 56 av ikke-magnetisk rustfritt stål og som er festet til den nedre ende av legemet 52 ved hjelp av festebolter 57, som er skrudd inn i gjengede hull i legemets yttervegg. Grenseplaten mellom bunnplaten 56 og legemet 52 er tettet ved hjelp av en ringformet pakning 58.

Topp-lokket 53 omfatter en topp-plate 56 av ikke-magnetisk rustfritt stål og et plastdeksel 61. Topp-platen 59 er festet til den ovre ende av legemet 52 ved hjelp av de festebolter 62, som er skrudd inn i gjengede hull i legemet, mens plastdekslet 61 er festet til topp-platen 59 ved hjelp av fire festeskruer 62, således at det dekker en midtåpning i topp-platen. Grenseplaten mellom topp-platen 59 og legemet 52 er avtettet ved hjelp av en ringformet pakning 64, mens grenseplaten mellom topp-platen og plastdekslet 61 er avtettet ved hjelp av en ringformet pakning 65.

I gassomformingsapparatet fores hydrogengass oppover gjennom et ringformet kammer som er dannet mellom en rorformet elektrisk anode 60 og en rorformet katode 70 som omgir anoden. Katoden 70, som vil bli nærmere beskrevet nedenfor, er tett innpasset innenfor omkretsveggen av legemet 52. Dens ovre ende ligger an mot pakningen 64 og dens nedre ende danner anleggskant for ytterkanten for en bunnskive 67 av plastmaterial som holdes festet til den nedre ende av katoden ved hjelp av bunnplaten 56. En tetningspakning 68 er anbragt mellom den nedre ende av katodesammenstillingen og bunnskiven 67 av plastmaterial.

Bunnskiven 67 er forsynt.med et midtre tykkere parti 69 som er utstyrt med fem sokkelhull for å motta fem pinner 71 på et elektromagnetisk strålingsror, som generelt er angitt ved henvisningstallet 72 og er anordnet sentralt inne i huset. Strålingsroret 72 omfatter et delvis evakuert glasshylster 73, som omgir en skjermet trådvikling 79 og en anode 75 med et wolframinnlegg 76 som danner en plan treff-flate. Den ene ende av trådviklingen 76 er elektrisk forbundet med den ene av de fem uttakspinner 71 for dannelse av en positiv strbmkontakt. Den annen ende av tråden 74 er forbundet med alle de gjenværende fire kontaktpinner 71 for å danne en felles negativ kontakt eller jordforbindelse.

Som angitt i fig. 4 og 8, er de fire jordingspinner for roret

72 fort inn i hull 80 i en hesteskoformet metallplate 77 innpasset i en uttagning på undersiden av bunnskiven 67 av plastmaterial. Platen 77 er forsynt med et fjærbelastet elektrisk kontaktstempel 78. Kontaktoren 78 er montert i et metallror 79 som bærer forspenningsfjæren 81 og er festet til bunnplaten 56 for å gi jordingsforbindelse gjennom det ytre hus. Den eneste positive elektriske kontaktpinne 71 for roret 72 er fort inn i et hull 82 i en metallknast 83 på piastskiven 67, og denne knast befinner seg i inngrep med et fjærforspent kontaktstempel 84 som bæres ved den indre ende av en elektrisk koblingsinnretning 85 som strekker seg radialt innover gjennom det ytre hus. Koblingsinnretningen 85 omfatter en midtre leder 86 utfort i gullbelagt messing og anbragt inne i plasthylster 87 med et ytre skruegjenget parti 88 utfort for å skrues inn i en gjenget åpning på siden av huset. Lederen 86 er forbundet med en elektrisk tilforselsledning 89 som overforer positiv likespenning til trådviklingen 74 i strålingsroret.

Anoden 75 for strålingsroret er ved hjelp av en skrue-forbindelse 91 forbundet med en gullbelagt messingklemme 62 av en utforelse som best vil fremgå av fig. 4 og 14. Denne klemme tjener som elektrisk forbindelse for overforing av hoyspenning til anoden i strålingsroret 72 samt også som varmesluk for strålingsroret. Den nedre del av klemmen 92 er utstyrt med langsgående finner med innbyrdes avstand langs omkretsen, mens klemmens ovre del har glatt, ubrudt sylinderomkrets 94 samt en rekke på seks indre passasjer som strekker seg i lengde-retningen nedover gjennom den ovre del for forbindelse med romområdene mellom finnene 93 på den nedre del av denne komponent. Den ovre ende av klemmen 92 rager inn i et hull 96 på undersiden av plastdekslet 61.

Som det vil fremgå av fig. 7, er strålingsrorklemmen 92 forbundet med en hoyspenningsledning 136 gjennom et elektrisk forbindelsesstykke 137 som er skrudd inn i den ene side av plastdekslet 61 og er utstyrt med en fjærforspent elektrisk kontakt 138 som ligger an mot det ovre endeparti av klemmen 92. Forbindelsesstykket 137 utfort i to deler, nemlig en forste del som omfatter en leder 139 som er skrudd direkte inn i plasthetteh 61 og bærer den fjærforspente kontakt 138, samt en annen del som omfatter en' gullbelagt leder 141 som er klemt mot lederen 139 ved hjelp av et forbindelseslegeme 142 av plast og som er innpasset i et storre gjenget borehull i plasthetten, idet lederen 141 er forbundet med enden av tilforselsledningen 136. To oljepakninger 143, 144 er anordnet. Tilforselsledningen 136 kan frakobles ved å skru legemet 142 ut av plasthetten 61, idet lederen 139 og den fjærforspente kontakt 138 etterlates i stilling, således at den oljetetning som frembringes av pakningen 143 opprettholdes.

Strålingsroret 72 er omgitt av den rorformede anode 60 hvori det er presspasset en tykk foringskrave av plastmaterial, og den nærmere utforelse av disse komponenter er vist i fig. 9 og 10. Anoden 60 er innklemt mellom bunnskiven 67 av plastmaterial og en ovre plastskive 102 ved hjelp av åtte nedre klembolter 103 samt åtte ovre klembolter 104. Stammene av boltene 103, som er utfort i anti-magnetisk rustfritt stål, er skrudd inn i undersiden av anoden 105 og deres hoder ligger an mot en gullbelagt glassring 107 som ligger an mot undersiden av bunnskiven 67. Som angitt i fig. 8 er ringen 107 utstyrt med en knast eller et ore 108 som ligger an mot en fjærforspent elektrisk kontakt 109 som bæres av den indre ende av et elektrisk forbindelsesstykke 111 som strekker seg radialt innover gjennom det ytre hus. Forbindelsesstykket 111 omfatter en midtre gullbelagt messing-leder 112 anordnet inne i et plasthylster 110, som er skrudd inn i et gjenget hull i veggen av det ytre hus. Lederen 112 forbinder kontakten 109 med en elektrisk ledning 113 som i sin tur er koblet til den positive side av en likestromkilde.

Denne spenning overfores over kontakten 109, ringen 107 og boltene 103 til anoden 60.

En pakning 114 er klemt mellom den nedre plastskive 67 og undersiden av anoden 105 og anodeforing 106, og en lignende pakning 115 er klemt mellom ytterkanten av den ovre plastskive 102 og den ovre ende av anoden og anodeforingen. De ovre klembolter 114 strekker seg gjennom plastkraver 116 og deres hoder, som passer inn i motboringer i den ovre metallplate 59 ligger an mot elektrisk isolerende fiberskiver 117. Anoden er således elektrisk isolert fra den ovre dekselplate av metall.

Et par avtettende 0-ringer 118 er anordnet i omkretsspor på utsiden av anodeforingen 116 nær ovre og nedre ende av anodesammenstillingen, for således å tette mot lekkasje av olje som strommer gjennom det indre av anoden.

Anoden 60 er utfort i gullbelagt messing, og som det best vil fremgå av fig. 5 og 9, er dens utside bearbeidet til å danne åtte innsvingte flateavsnitt 121 fordelt rundt omkretsen med krumme flater som motes i skarpe kanter 122 mellom de innsvingte plater. Hele anodens ytre omkretsflate er opprevet slik at det dannes små pyramideformede spisser som oker anodens effektive overflate.

Anodens rorformede vegg er gjennomhullet av åtte hull eller vinduer 123 anordnet midt på hver sin innsvingte flate, hvilket vil si midtveis mellom kantene 122, samt omtrent midt i mellom anodens ytterender. I fig. 4 og 10 er det vist at utsiden av anodeforingen 106 har åtte blindboringer 124, som ligger på linje med hullene 123 i anoden når foringen er passet inn i anoden. Foringen kan således tjene til å holde olje inne i anoden, men veggtykkelsen av foringen er nedsatt til et minimum ved anodehullene 123, for derved å minst mulig grad å hindre den kortbolgede elektromagnetiske stråling som avgis av strålingsroret 72 idet denne stråling sprer seg utover fra roret 72 og gjennom anodehullene.

Anodeforingsroret 106 har langs sin indre omkrets en flens 125 som understotter en ringformet plasthylster 126, som inneholder en stabel av tre ringformede permanentmagneter 12 7. Disse magneter holdes fast i stilling inne i den ovre del av anoden ved hjelp av seks gummistykker 128 som er klemt inn mellom den over ste magnet og den ovre plastskive 102. Som det vil bli,, nærmere beskrevet nedenfor, frembringer magnetene 127 et sterkt magnetisk felt inne i gassomformingsapparatet. For å frembringe hoyest mulig flukstetthet er magnetene fortrinnsvis av kobolt/ s amar i um-type.

Den ytre omkrets av katoen 70 er utfort med uttagninger for å motta blyringen 132, 133 som gjor tjeneste som strålingsskjerm. Til forskjell fra anoden er katoden utfort i magnetisk material. Fortrinnsvis er den fremstilt av nikkelbelagt blott stål. Dens nedre del er utfort med åtte slisser jevnt fordelt langs omkretsen for å motta åtte rektangelformede magneter 134 som holdes på plass ved hjelp av holderplater 135. Også magnetene 134 er fortrinnsvis av kobo1t/samarium-type. Katoden 70 er holderpasse.t inn i omkretsveggen for det ytre hus og er montert slik at de åtte katodemagneter 134 befinner seg radialt på linje med midten av de innsvingte anodeflater 121, hvilket vil si at de befinner seg radialt rett ut for og vertikalt nedenfor anodehullene 123. Katoden er jordet gjennom sin kontakt med det ytre hus.

Gassomformingsapparatet 136 er utstyrt med et oljesirkulasjons-system hvorved olje fores inn i bunnen av apparatet og tvinges oppover gjennom det indre av anodesammenstillingen for fullstendig å omslutte strålingsroret 72, hvoretter oljen fores ut fra den ovre ende av apparatet og resirkuleres. Denne olje fjerner luft fra det indre av apparatet, idet denne luft ellers ville frembringe gnistoverslag mellom strålingsroret 72 og apparatets ovrige komponenter, og oljen tjener også til å fjerne varme fra apparatet og således hindre overoppvarming av strålingsroret. Oljen avgis fra pumpen 3 9 gjennom roret 41 til et oljeinnlop 145 i metallplaten 56 på undersiden av huset 51. Oljen avgis til hulrommet 146 mellom bunnplaten 56 og plastskiven 67, hvorfra den strommer oppover gjennom seks hull 147 i den midtre tykkere del av skiven 67 inn i det indre av anoden. Oljen strommer så oppover gjennom anoden og rundt strålingsroret, samt deretter opp gjennom det indre av den ovre plastskive 102. Den strommer således langs finnene på det nedre parti av strålingsrorets klemmestykke 92 og rettes av finnene 93 oppover gjennom passasjene 95 i den ovre del av stykket 92 til et oljeutlop 148

i plastdekslet 61 og derfra til oljeutlopsroret 42. Som allerede beskrevet under henvisning til fig. 1, forer roret 42 oljen tilbake til pumpen 3 9 gjennom reservoaret 43 og kjoleradiatoren 44.

På grunn av sine finner og sin utforelse i gullbelagt messing sorger strålingsrorets klemmestykke 62 for utmerket varme-overforing fra strålingsroret til den sirkulerende olje.

Hydrogengass fra tanken 33 avgis til omformingsapparatet 36 gjennom den primære trykkregulator 34 og solenoidventilen 35.

Den primære trykkregulator 34 nedsetter gasstykket til omtrent 5,6 til 7 kp/em . Solenoidventilen 35 styres av den vakuumdrevede bryter 40 i avhengighet av undertrykket inne i inntaksmanifolden for motoren 31. Dette sikrer at hydrogengasstilforselen avbrytes når motoren stoppes.

Hydrogengass avgis fra ventilen 35 gjennom et ror 149 til et gassinnlop 151 i det ytre hus for omformingsapparatet, og derfra strommen gassen inn i en sekundær trykkregulator 152 som er festet til husets vegg 52. Den sekundære trykkregulator 152 omfatter en membrandrevet innlopsventil 153, som Osorger for å frembringe en strom av hydrogengass med et nedsatt trykk på

0,105 kp/cm over atmosfæretrykket. Regulatoren 152 omfatter et diafragmakammer dannet av to skålformede metallstykker 155, 156, mellom hvilke det er innlagt et boyelig membran 157 som deler det indre av kammeret i to adskilte kammerdeler 158, 159. Kammer-delenl59 er utsatt for atmosfæretrykk gjennom en åpning 161,

mens kammerdelen 158 ér utsatt for regulatorens utlopstrykk gjennom et hull 162 i metallstykket 155. Midtområdet av membranen 157 bærer en avstivende metallskive 163 og en ventilpåvirkende metallstrimmel 164 sammenfoyet ved hjelp av nagler 165.

Innlbpsreguleringsventilen 153 omfatter et ventilsete 166 og en motstående ventilplate 167 montert på en ettergivende strimmel 168, som kan boyes ved bevegelse av en fjærbelastet kolbe 169

for bevegelse av ventilplaten 167 mot eller bort fra setet 166. Kolben 169 er ved hjelp av en fjær 171 forspent mot metall-stri mmelen 164 på membranen 157. Avstivningsskiven 166 på membranen står i inngrep med et fremspring 172 på stykket 156

som gjor tjeneste som en svingetapp som membranen kan svinge om under påvirkning av gasstrykket fra utlopet for kammeret 158.

En okning i gassutlopstrykket får membranen til å svinge således at ventilplaten 167 forskyves mot ventilsetet 166 slik at gass-strommen begrenses og derved trykkokningen motvirkes. Trykket av den hydrogengass som avgis gjennom regulatorutlopet 154 bibeholdes således hovedsakelig konstant på en verdi omtrent 0,105 kp/cm<2>over atmosfæretrykket.

Gassutlopet 154 fra den sekundære regulator 152 avgir hydrogengass til et ringformet rom 173 mellom katoden og det ytre hus på grunn av den ytre omkretsuttagning i katoden. Gassen strommer fra den nedre ende av rommet 173 gjennom åtte hull 174 som strekker seg nedover og innover gjennom katodens nedre del,

for derved å fore gass inn i den nedre del av det ringformede rom 175 mellom anode og katode. Gassensstrommer oppover gjennom dette ringformedeerom til et ringformet gassoppsamlingsspor 176 som er tatt ut på undersiden av den ovre dekselplate 59 av metall. Som det vil fremgå av fig. 11, står sporet 176 i forbindelse med et par utoverrettede slissgrener 177 på den ene side av apparatet. Disse slissgrener befinner seg på linje med skråstilte passasjer 178 nedover i husveggen 52, og gassen fores nedover gjennom disse passasjer til et gassutlopskammer 174, hvorfra den strommer til gassblanderen 37 gjennom en enveisventil 181.

For de elektriske kretser i omformingsapparatet for hydrogengass beskrives, vil virkemåten for apparatet som helhet bli omtalt. Et konstant likestrompotensial på 12 volt påtrykkes mellom anoden 60 og katoden 70. Trådviklingen 74 i strålingsroret 72 forsynes med en regulert positiv spenning på 2,65 volt, mens en meget hby pulserende likespenning påtrykkes mellom trådviklingen og anoden 75 for strålingsroret. Denne spenning mellom trådviklingen og anoden kan typisk være 40 Kv med en overlagret rippelspenning på 2 - 4 Kv. Under disse forhold vil elektron-bombardementet av anoden frembringe en 360° rundstråling som angitt ved stiplede linjer 182 i fig. 16. Som angitt ved disse stiplede linjer vil strålingen spre seg som en vifte nedover fra det horisontale plan av den plane treffplate på strålingsrbrets anode i en spredningsvinkel på omtrent 15°. Denne stråling omfatter hbyenergifotoner med bblgelengde mindre enn 10"^ m. Prover angir at strålingsintensiteten fra roret er av størrelses-orden 3.000 rbntgen/time. Frembringelse av denne hbye fotonfluks medfbrer også frigjoring av et stort antall nbytroner fra wolframflaten i strålingsroret, og roret gjor således også tjeneste som en pulserende kilde for nbytroner som stråler ut sammen med hbyenergifotonene i den avgitte stråle. Denne stråle forlbper videre utover gjennom hullene 123 i anoden 60 inn i den ringformede gass-strbmningspassasje 175, og på grunn av refleksjoner fra katoden vil et gass-skikt inne i dette kammer bli kraftig bestrålt. Den hydrogengass som passerer oppover gjennom det ringformede kammer 175 er således utsatt for en kraftig kortbolget elektromagnetisk stråling samt i tillegg en pulserende noytronstrom.

Anodemagnetene 127 og katodemagnetene 134 frembringer et kraftig magnetisk felt av den form som er angitt ved de stiplede linjer 183 og 184. Linjene 183 angir lukkede magnetiske feltlinjer som strekker seg nedover fra anodemagnetene 127 således at de skjærer den avgitte utstråling i omtrent 90° og deretter krummer innover og oppover til å forlope vertikalt gjennom katoden av strålingsroret 72 og gjennom metallstykket 92, hvoretter kraftlinjene krummer seg utover og nedover til anode-magnetenes ovre ende. I området mellom strålingsrorets trådvikling og anode tjener det magnetiske felt til å aksellerere de elektroner som bombarderer strålingsrorets anode og bidrar således til å oke energien av den utstråling som frembringes av roret.

Linjene 184 viser ytre feltlinjer som strekker seg fra den nedre ende av anodemagnetene 127 over til katodemagnetene 134, hvorfra de forlbper oppover gjennom katoden og tilbake i lukket slbyfe til den ovre ende av anodemagnetene. Katodemagnetene 134 tjener til å forme disse magnetiske feltlinjer på sådan måte at de passerer utover gjennom det ringformede stromningskammer 175 for hydrogengass idet området hvor hydrogenet utsettes for kraftig bestråling. Det magnetiske felt i dette område frembringer derved foretrukkede baner for strålingsfotonene, som således vil ha en tendens til å passere gjennom hydrogenkammeret i radiale retninger, og den gjensidige påvirkning mellom magnet-feltet og strålingsfotonene vil frembringe en abrupt spinn-virkning i hydrogenprotonene som oker deres energinivå.

På grunn av den kraftige bestråling med kortbolget elektromagnetisk stråling og potensialforskpllen mellom anode og katode, vil hydrogengassen bli kraftig ionisert. På grunn av kjerne-oppfanging av neutonene i utstrålingen vil den frembragte ioniserte hydrogengass videre omfatte en meget hoyere andel deuterium (deuteroner) enn i naturlig forekommende hydrogen, (storre enn 0,0156%). Omformingsapparatet 36 for hydrogengass virker således slik at normal industriell hydrogengass omformes til sterkt ionisert gass med en særlig hoy andel av deuterium.

For å oppnå de ovenfor angitte resultater bor det magnetiske felt som frembringes ved hjelp av magnetene 127 og 134 ha en flukstetthet storre enn 500 Gauss inne i gass-stromningskammeret 175, og fortrinnsvis av størrelsesorden 1800 Gauss.

Apparatets elektriske krets er vist i fig. 17. Som vist i denne figur, tilfores kretsen energi fra et 12 volts batteri 201. En enkel hovedbryter gir positiv spenning til en spenningsregulator 203 for strålingsrorets trådvikling samt til en tidskrets som er betegnet med henvisningstallet 204. Spenningsregulatoren for glodetråden frembringer styrt positiv spenning til trådviklingen 74 i strålingsroret 72. Tidskretsen 204 driver et hoved-regulatorrele 205.

Linjen 208 avgir en styrt positiv spenning til en inverterkrets som er betegnet med henvisningstallet 211, og som i sin tur avgir en vekselstromspenning med kvadratisk bolgeform til en spenningsmultiplikatorkrets 212 for å frembringe den hoye likespenning som påtrykkes strålingsroret 72. Denne spenning er omtrent 40 KV med en overlagret rippelspenning på 2 - 4 KV i skarpe spisser.

Den positive spenning til anoden 60 for gassomformingsapparatet frembringes gjennom en energiforskyvningskrets som i sin helhet er betegnet med 213 og drives ved hjelp av hoyeffektreleet 209.

Hovedbestanddelene av denne elektriske krets vil nå bli nærmere beskrevet i rekkefolge.

Glodespenninqsrequlatoren (203)

Når positiv spenning overfores gjennom hovedbryteren 202 og energiserer releet RL1, vil dette overfore strom til spenningsregulatoren ICI gjennom releets faste kontakt. Den samme kontakt vil avgi strom til tidskretsen 204 gjennom den normalt lukkede kontakt for releet RL2. Kapasiteten Cl er koblet mellom den negative og positive tilforselslinje og gir en tidsforsinkelse på 1,5 sek. når releet REI slås av for å sikre at den tilforte høyspenning til strålingsroret 72 slås av for den regulerte glodetrådspennings slås av.

Utgangsspenningen fra regulatoren ICI styres av et innstilt motstandsnivå for et motstandsnettverk RI, R2 og RV1 (variabel motstand). Kapasiteten C2 stabiliserer kretsen mot tilfeldige variasjoner i den tilforte inngangsspenning. Motstanden R3 isolerer kapasiteten C3 fra utgangen for regulatoren ICI og balanserer delekretsen på inngangssiden. Kapasiteten C3 anvendes for avtoning av avvikforsterkeren i regulatoren ICI og for å

gi frekvenskompensering. Hvis glodetråden brister slås transistoren Ql på av strom som tilfores gjennom motstandene RI og R5 og releet RL2 vil da slutte å avgi strom til tidskretsen 204. Verdiene av motstandene R4 og R5 er valgt slik at de hindrer tilstrekkelig strømforsyning for å energisere releet RL2 under normal drift av strålingsroret. Når transistoren Ql og releet RL2 aktiveres, vil en motstand R6 sorge for et spennings-fall fra spenningsforsyningen på 12 volt slik at den ikke overbelaster 6 voltsreleet RL2.

Tidskretsen (204)

Tidsforsinkelseskretsen 204 gir strom til hovedregulatorceleet 205. Når effekt tilfores gjennom det normalt lukkede kontakt-punkt for releet RL2, lades kapasiteten C4 gjennom motstanden R7 inntil spenningen over kapasiteten C4 når triggerspenningen for enhetsskikttransistoren Q2. Tidsforsinkelsen styres av forholdet mellom kapasiteten C4 og motstanden R7 og gir en forsinkelse på 2 - 3 sek. Når transistoren Q2 slås på og lader ut kapasiteten C4 gjennom motstanden R8, frembringes en spenningspuls som overfores til portelektroden for SCR1 og setter denne i ledende tilstand. Motstanden R9 vil styre den pulserende strom som tilfores portelektroden for SCR1. Hoved-regulatorEeleet RL4 tjener som en belastning for tidskretsen,

og når således SCR1 slås på, vil hovedregulatorreleet RL3 slå

til og frembringe gjennom sin relekontakt positiv drivspenning til inverterregulatoren 208 samt for energisering av hbyeffekt-releet RL4.

Inverterregulatoren (208)

Den seriekoblede spenningsregulator 208 avfoler forandringer i utgangsspenningen ved hjelp av differensialforsterkertransistor-ene Q3 og Q4 og det tilhorende motstandsnettverk med motstandene RIO, Ril, R12og R13 samt zener-dioden ZD1. Motstanden R13

sorger for at hoy strom flyter gjennom ZD1 og da denne strom er meget storre enn strommen gjennom motstandene RIO og Ril, gjor dette at den referansespenning som frembringés av zenerdioden ZD1 i punktet A faktisk er uavhengig av spenningsforandringer.

Hvis spenningen forandres, vil dette frembringe e.n komplementær forandring i basisstrommen til transistoren Q5. Dette oppnås ved å bruke transistoren Q4 til å styre strommen gjennom transistoren Q5. Transistoren Q5 anvendes som driver med felles emitter og regulerer basisstrbmmen til serietransistoren Q6. Zenerdioden ZD2 frembringer referensespenning for dette arrangement av transistorer Q5 og Q6 og holder spenningen på basis av Q6 konstant og varierer således bare reguleringsstrbmmen gjennom transistoren Q5. Motstandene R14 og R15 gir korrekt arbeids-spenning for transistorene Q5 og Q6.

Kapasiteten C5 holder lav utgangsimpedans for hbye frekvenser hvor forsterkningen i transistorene Q3 og Q4 er lav. Verdien av motstanden C R12 er valgt for å trekke tilstrekkelig drivstrbm gjennom transistorene Q3 og Q4, således at transistoren Q4 befinner seg i sitt aktive område for store mulige spenningsvariasjoner. Inverterregulatoren mottar 12 volt positiv spenning gjennom hovedreguleringsreleet 205 og avgir en regulert spenning på omtrent 8 volt til inverteren 211.

Inverteren (211)

Denne inverter er innrettet for omforming av en likespenning til vekselspenning ved anvendelse av en transistoroscillator. Transistorene Q7 og Q6 er hurtige koblingsorganer og drives slik at de gir en vekselstrom med frekvens i området 3-25 KHz i primærviklingene Tl og T2. Igangsettingssignalet som tilfores midtuttaket på spolen T3 styres av det motstandsnettverk som dannes av motstandene R15 og R16, på sådan måte at signalets styrke vil gi tilstrekkelig basisdrivspenning til transistorene Q7 og Q8 til at disse trygges vekselsvis. Transistorene Q7 og

Q8 vil gi motstått stromretning i spolene Tl og T2, som veksler den magnetiske fluks i ferritkjernen FC1 fra positiv til negativ. Sekundærviklingen frembringer hoy utgangsspenning i kraft av det store omsetningsforhold mellom primær- og sekundær-viklingene. Kapasiteten C6 vil gjore tjeneste som et filter og hindre vilkårlige spenningsvariasjoner på inngangssiden.

Spenningsmultiplikatoren (212)

Inngangspenningen til spenningsmultiplatoren er den hoye vekselspenning fra inverterens sekundære vikling T4. Denne spenning vil typisk være omkring 18 Kv. Virkemåten av denne krets kan beskrives ved å betrakte alternative positive og negative perioder av den hoye vekselspenning. Under den forste positive halvperiode er diodene Dl og D2 forspent i lede-re tn i ngen og sorger for opplading av kapasiteten C2 til topp-verdien av den positive spenningsperiode. Under den påfolgende negative periode vil diodene Dl og D2 være forspent i sperre-retningen mens diodene D3 og D4 påtrykkes spenning i lederetningen. Kapasiteten C7 utlades gjennom diodene D3 og D4 til opplading av kapasiteten C8. Under den neste positive halvperiode lades kapasiteten C7 på nytt gjennom diodene Dl og D2, mens spenningen over kapasiteten C8 forspenner; diodene D5 og D6

i lederetningen, hvilket gjor det mulig for kapasiteten C8 å

lade kapasiteten C9.

Denne prosess gjentas under den nærmest påfblgende halvperiode for oppladning av kapasiteten CIO, mens kapasiteten Cll lades på lignende måte under den etterfolgende positive halvperiode. Ved dette tidspunkt (2J5fullstendige perioder etter prosessens innledning), vil kapasitetene Cl, C9 og CIO alle være ladet til full positiv toppspenning fra sekundærviklingen T4, og da disse kapasiteter befinner seg i innbyrdes seriekobling, vil spenningen i forhold til jord på spenningsmultiplikatorens utgangsklemmer være tre ganger spenningsverdien fra 0 til halv-periodens toppverdi.

Denne prosess fortsetter så lenge det foreligger inngangsspenning, på grunnlag av likerettervirkningen av diodene Dl - D6.

Utgangsspenningen, som er oket til tre ganger inngangsspenningen, er således også likerettet fra vekselspenning til likespenning. Spenningsreguleringen i denne kretstype er imidlertid slik at likespenningen vil være overlagret en ganske-fhoy rippelspenning. Denne vil typisk være 2 - 4 Kv ved en total utgangsspenning på 46 Kv.

En fullstendig komponentliste for den viste krets er gjengitt nedenfor:

R1 10K OHM 1/4 Watt 1000 uF Elektrolytt

R23K OHM 1/4 Watt C21 uF Tantal

R35,6K OHM % Watt C32000 oF Polyester

R40,68 OHM 5 Watt C^10 uF Tantal

R512K OHM Jf Watt C52500 uF Elektrolytt R668 OHM h Watt C&.002 uF Polykarbonat R71MEGOHM JjWatt C? 1800 oF 30KVWDC

Rg 220 OHM h Watt Cg 1800 oF 30KVWDC

Rg 470 OHM Watt Cg 1800 oF 30KVWDC

R102.2K OHM Watt C1Q1800 oF 30KVWDC

R1±2. IK OHM % Watt C111800 oF 30KVWDC

R12680 OHM % Watt

R132K OHM Watt

R1433 OHM 5 Watt

R15100OHM Sj Watt Q12N3568

R15A18 0HM 5 Watt Q22N2647

R161,5 OHM 5 Watt Q32N1304

Q42N1304

Q52N3055

Q, 2N6274

6

Q72N3773

Ryl10K OHM Trimpot Qg 2N3773

RL112V DC Rele IC1MPC 1000 volt Regulator

<R>L26V DC Rele

RL312V DC Rele

SCRj^ G.E. C106D

B1 EDI 7639 35KV

D2EDI 7639 35 KV FC^ Ferritt-kjerne "E"

D3EDI 7639 35KV

D4EDI 7639 35KV

D5EDI 7639 35KV ZD1B27 96 C6V2 105W

D6EDI 7639 35KV

D? EDI 7639 35KV ZD26.2V 10 Watt

Dg EDI 7639 35KV

D1QEDI 7639 35KV

Den sterkt ioniserte hydrogengass som frembringes ved hjelp av omf ormer apparatet 36.J/ fores direkte inn i gassblanderen 37 som blander hydrogengassen med atmosfæreluft for fremstilling av en brenselblanding for motoren.

Utforelsen av gassblanderen 36 er vist i fig. 2, 3 og 18 - 25. Blanderen omfatter en ovre parti 301 som bærer et luftfilter 302, et midtparti 303 som er fastboltet til huset av gassomformerapparatet 36 ved hjelp av bolter 304,samt påfolgende nedre partier 305, 306.

Det nederste parti av blanderlegemet er boltet til innlopsmanifolden 307 for motoren 31 ved hjelp av fire stusser 308.

Det ioniserte brensel i gassform fra utlopskammeret 179 for gassomformerapparatet 366 fores gjennom en enveisventil 181 til et gassinnlopskammer 309 som er dannet inne i midtpartiet 303 av gassblanderen. Enveis-ventilen 181 omfatter et ventilsete 311 av rustfritt stål og som er inneklemt mellom midtpartiet 303 av gassblanderen og ytterhuset for gassomformerapparatet 36, samt et skålformet ventilstykke 312 som er forspent mot ventilsetet ved hjelp av en lett forspenningsfjær 313. Fjæren 313 er tilstrekkelig stiv til å lukke ventilen mot hydrogengass-strommen når motoren stoppes, men når motoren er i rotasjon vil ventilen holdes åpen av motorens sugekraft for å bringe en strom av ioniserte hydrogengass inn i gassblanderen.

Den ioniserte hydrogengass strommer fra innlopskammeret 109 oppover gjennom den indre passasje 314 i et innlopsror 315, hvis utforelse er klarest vist i fig. 23. Innlopsroret 315, som kan være utformet som et aluminiumhylster, har en tykk bunnflens 316 utstyrt med boltehull 314 for å motta bolter 320 for feste til midtpartiet 303 med den nedre ende av passasjen 314 i flukt med kammeret 309. En pakning 318 er innpasset mellom disse to komponenter. Innlopsroret 315 er forsynt med vertikale ribber 319 fordelt langs omkretsen, og rorets ovre ende er festet med en rustfri stålbossing 321 som gjor tjeneste som ventilsete for et konisk ventilstykke 322, som utgjor en del av en vertikalt bevegelig ventilsammenstilling 323 som bæres på et boyelig diafragma 324.

Det ovre parti 301 av gassblanderen har en sylindrisk utboring 325 samt, nær sin ovre ende, en radialt utragende omkretsflens 326. Denne er festet til midtpartiet 303 ved hjelp av klemstusser 327, mens en pakning 328 er innklemt mellom disse to partier av gassblanderen.

Ytterkanten av det boyelig diafragma 324 holdes mellom en ring 32 9 og ytterkanten av et kuppelstykke 333. Ringen 32 9 har fem bærende ben fordelt rundt omkretsen for anlegg mot oversiden av flensen 326. Kuppelstykket 333 og ringen 32 9 er klemt sammen og til flensen 326 på blanderpartiet 101 ved hjelp av en rekke klembolter 334 fordelt langs omkretsen.

Luftfilteret 302 omfatter en bunnpanne 335 som er anbragt på ytterkanten av flensen 326, et ringformet filterelement 337 samt en ovre panne 338 som er klemt ned mot kuppelstykket 333 ved hjelp av en midtre klemskrue 339.

Den vertikalt bevegelige ventilsammenstilling 323 som bæres av diafragmaet 324 omfatter et hettestykke 341 som passer over den ovre ende av gassinnlbpsroret 315, en ringformet metallplate 349 som omgir hettestykket 341 på undersiden av diafragmaet, en metallskive 343 på oversiden av diafragmaet, samt det koniske ventilstykke 322. Ventilstykket 322 er forsynt med en opprett-stående gjenget tapp som strekker seg oppover gjennom et hull i toppveggen av hettestykket 341 og er utstyrt med en klemmutter 344 for feste til hettestykket.

Fire klemstusser 345 i innbyrdes avsfcand langs omkretsen fester hettestykket 341, ringen 342 og skiven 343 til et midtområde av diafragmaet 324, således at hele sammenstillingen kan bevege seg vertikalt ved utsving av diafragmaet. Denne sammenstilling er forspent i retning nedover ved hjelp av en skrueformet trykk-fjær 346 som virker mellom hettestykket 341 og kuppelstykket 333.

Som det vil bli forklart nedenfor, samarbeider ventilstykket

322 med ventilsetebossingen 321 på den ovre ende av gassinnlbpsroret 315 for å avpasse hydrogenstrbmningen gjennom blanderen, og metallplaten 342 samarbeidet med kanten 347 ved den ovre ende av partiet 301 for å avpasse luftinnstrbmningen til blanderen.

Hettestykket 341, som kan være utformet som et aluminiumhylster, har fire kanaler 348 som strekker seg oppover, og disse kommuniserer med et diafragmakammer 349 som er dannet mellom diafragmaet 324 og kuppelstykket 333, nemlig kammeret på oversiden av diafragmaet. To av disse kanaler er forsynt med rbrformede forlengelser av rustfritt stål og som strekker seg nedover gjennom blanderpartiet 301 og inn i midtpartiet 303, slik det klarest vil fremgå av fig. 19 og 20. Midtpartiet 303 er utformet med dobbelte venturi-formede struper 352, og de nedre ender av rorene'351 er fastlåst inne i de smaleste områder av disse to struper.

Når motoren er i drift, overfores det frembragte undertrykk i venturistrupene 352 gjennom rorene 351 og kanalene 348 i hettestykket 341 til det ovre diafragmakammer 349, for derved å heve diafragmaet og ventilsammenstillingen 323. Det koniske ventilstykke 322 loftes opp fra ventilsetebossingen 321 på den ovre ende av gassinnlopsrbret 315, og metallskiven 343 loftes opp fra kanten 347 på det ovre parti 301, således at hydrogengass tillates å strbmme nedover mellom hettestykket 341 og roret 315 (gjennom passasjer mellom dette ror og ribbene 319), mens luft strommer nedover langs ytterflaten av hettestykket 341. Hydrogen og luft strommer således nedover inn i det indre av partiet 301 for dannelse av en gassblanding som strommer frem til dobbeltstrupene 352 i midtpartiet 303. Den avmålte tilforsel av både hydrogengass og luft på denne måte gjor det mulig å opprettholde et konstant blandingsforhold uavhengig av strupeinnstillingen.

Blandekammerpartiet 305, som er festet til partiet 303 ved hjelp av klemstusser 354, bærer spjeldventilutstyr for regulering av motorens hastighet. Dette parti er utstyrt med vertikale utboringer 355, 356, som tjener som forlengelser av dobbeltstrupene som har sitt utgangspunkt i midtpartiet 303, og disse utboringer er utstyrt med spjeldklaffer 357, 358 festet til en felles spjeldaksel 359 ved hjelp av festeskruer 361. Akslen 359 er utstyrt med en brakett 362 (fig. 2) og ved hjelp av denne er akselen, på samme måte som ved en konvensjonell bensin-forgasser, forbundet med motorens reguleringskabel 363 og også med en automatisk reguleringsoverfbring 364. En forspenningsfjær 365 påvirker akslen 359 for forspenningf av spjeldklaffene mot lukket stilling, som er bestemt ved anlegget for en innstillingsskrue 366 som bæres av braketten 362, mot en plate 367 som rager ut fra blandekammerpartiet 305.

Partiet 305 er festet til bunnen av partiet 306 ved hjelp av fire klemstusser 368 (fig. 2). Dette nedre parti av blandekammeret har to hull 369 som danner fortsettelse av dobbeltstrupene og som divergerer i retning nedover for derved å rette den blanding av brenselgass og luft som avgis gjennom disse

struper, nedover og inn i innlopsmanifolden for motoren.

Som vist i fig. 20, har det ovre parti 301 av blandekammeret

en åpning 371 som danner luftutslipp når motoren går på tomgang, og dette luftutslipp kan reguleres ved innstilling av en fjær-belas-tøb innstillingsskrue 372.

Da hydrogengassen befinner seg i torr tilstand, slippes en liten mengde oljedamp som er tatt ut fra motorens ventilhus, inn i gassblanderen for blanding med brenselgassen og smoring av det ovre sylinderparti.

Denne oljedamp tilfores gjennom en passasje 373 som er dannet

i blandekammerpartiet 305 og som retter oljedampen nedover mot oversiden av det nedre parti 306 i nærheten av brensels-stromningshullene 369, således at denne damp suges inn i brenselgass-strommen gjennom en innsnevret åpning. Oljedampen trekkes gjennom et ror 374 som ved sin ene ende er forbundet med gassblanderpartiet 305 ved hjelp av en skruekobling 375, samt ved sin annen ende er tilsluttet motorens ventilhus 376 ved hjelp av det forbindelsesstykke 377 som er vist i fig. 26. Forbindelsesstykket 377 er utstyrt med en undertrykkdrevet enveisventil 378, som aktiveres ved sugepåvirkning fra gassblanderen når motoren er i drift og som lukkes når motoren stopper.

Motoren 31 kan være av hovedsakelig vanlig konvensjonell konstruksjon og kan f.eks. være en normal kjoretoymotor av V8-type, bortsett fra at den er utstyrt med spesielt elektrisk utladningsutstyr i stedet for normale tennplugger." Dette spesielle utladningsutstyr, hvis utfbrelse er vist i fig. 27 og 28, er konstruert for å frembringe en elektrisk utladning som forer til spalting av hydrogengassen inne i hvert forbrenningskammer i motoren for å danne atomisk hydrogen, som ved kontakt med metallplatene i forbrenningskammeret, vil gjenforenes under varmeutvikling på samme måte som ved den prosess som finner sted ved atomisk sveising. Utladningsutstyret er utformet på lignende måte som en vanlig tennplugg og omfatter et ytre metall- hylster 381 som bærer en ytre, vanligvis konisk wolframelektrode 382 og omgir en indre isolator 383, som i sin tur bærer en midtre stavformet wolframelektrode 384. Den ytre elektrode 382 har tre slisser jevnt fordelt langs elektrodeomkretsen for å sikre at hydrogengass kan passere fritt mellom de to elektroder, og således at det dannes tre ytre eléktrodespisser for gnistutladning. Den koniske innsnevring av den ytre elektrode 382 sikrer klart definerte utladninger ved ytterendene av elektrodene samt storst mulig tilgjengelighet for hydrogengassen til disse utladninger. Utladningsutstyret er skruefestet til motorens sylinderhode 385, og kan tilfores energi fra et normalt biltenningsssystem som avgir en hoyspenning av storrelses -orden 30.000 volt. Gapet mellom de to elektroder bor imidlertid være betydelig hoyere enn gnistgapet for en vanlig tennplugg og kan være av størrelsesorden 1 mm.

Det brensel som tilfores hver sylinder i motoren omfatter

sterkt ionisert hydrogengass med en særlig hoy andel av deuterium. Etter at denne gass er blitt innfort i en sylinder lukkes brenselkammeret 340 ved hjelp av det vanlige ventilsystem, og gassen sammenpresses av sylinderstemplet til et trykk i nærheten av 4,2 kp/cm 2. En elektrisk gnistutladning frembringes så av vedkommende utladningsutstyr, således at det frembringes varme ved spalting av hydrogenmolekyler til dannelse av atcjmisk hydrogen samt påfolgende eksotermisk sammenforing av hydrogenatomene samtidig som det finner sted normal forbrenning av hydrogen med oksygen i forbrenningskammeret. Denne elektriske utladning bevirker også aksellerasjon av de ioniserte deuteroner i hydrogengassen, hvilket oker deres energi.

Videre vil det oppstå en sjokkbolge i forbrenningskammeret på grunn av den raske sammenpressing av gassen som frembringes av sylinderstemplet og forbrenningskammerets form. Den samlede energi som således oppnås vil være fctilstrekkelig til å bringe det sterkt ioniserte deuterium i hydrogengassen til styrt kjernefusjonsreaksjon med påfolgende energifrigjoring, og brenselforbruket vil folgelig være meget mindre enn ved en vanlig forbrenningsprosess.

De kjernereaksjoner som kan opptre er folgende D-D reaksjoner:

Disse reaksjoner kalles henhv. "Neutron grenen" og

"Pronton grenen". Det tritium som fremstilles i proton grenen kan reagere, i betraktelig raskere takt, med deuterium-kjerner i D-T-reaksjonen:

Det He 3 som dannes ved den forste D-D-reaksjon kan også reagere med deuterium på folgende måte:

Den energi som frigjores ved kjernefusjon kommer i tillegg til den som frembringes ved den normale forbrenning av hydrogen, som utover en regulering av kjernereaksjonen ved å fjerne hydrogen for potensielt farlige kjernereaksjoner kan utvikles.

Et apparat utfort i samsvar med tegningene er tilvirket og tilpasset et kjoretby drevet av en forbrenningsmotor av V8-type (modell nr. 24337, motor Y, overforing R). Denne mé-tor var opprinnelige utstyrt med en forgasser for Bensindrift samt med vanlige tennplugger, men disse ble fjernet og erstattet med det viste apparat for drift i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Kjbretbyet er blitt veiprbvet og driftsprbver har vært utfort på et dynamometer både ved bensindrift og drift på hydrogenbrensel i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Folgende data er typiske resultater fra disse dynamometer-prbver:

BENSINDRIFT

Motorens termiske virkningsgrad = 17, 87%

HYDROGENDRIFT

Motorens termiske virkningsgrad = 38, 89%

Det vil forstås at den hoye termiske virkningsgrad på 38,89% som oppnås ved drift av motoren ved hjelp av apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse, ikke kan oppnås i noen motor ved bare å utlede energi fra normal kjemisk forbrenning av hydrogen. For vanlig hydrogenforbrenning er den maksimale teoretiske virkningsgrad omtrent 25%, og i en motor av ovenfor angitte type kan det i praksis ventes en virkningsgrad på omkring 15%.

Under flere proveserier utfort på motoren ved anvendelse av hydrogenbrensel, ble heliuminnholdet i utlopsgassen målt ved hjelp av en lekkasjedetektor av massespektrometer-type med typebetegnelsen Varian Porta-Test 925-40, som markedsfores av Varian/Lexington Vacuum Division, Lexington, USA. Heliuminnholdet ble flere ganger målt til 18 deler pr. million, innbefattet 5,2 deler pr. million på grunn av naturlig opptredende "helium i atmosfæren. Dette spesielt hoye helium-innhold angir at det har funnet sted omforming av deuterium ved kjernefusjon.

Det er også utfort prover for å påvise nærvær av neutroner frembragt inne i motoren. Under flere driftsprover av motoren ble en folie (0,5 mm tykk) av Indium 115 montert i områder med påvist liten avskjerming. Statistisk signifikant gamma-aktivitet som folge av nedbrytning til Indium 116 m ble påvist ved anvendelse av et blyskjermet natrium-jodid scintillasjons-krystall. Samtidig ble neutron-folsom film (KODAK LR115 type 2B og 80-15 type IB) innfort i lignende interessante områder i motoren. Ved fremkalling av disse filmer, ble det klart påvist neutronaktivitet over de nevnte soner med påvist lav skjerming.

Tritium-målinger på kondensert damp fra utlopsgassen, oppviste påvisbare tellenivåer i kondensatet ved hjelp av væske-scintillasjonsteknikk.

Det viste apparat er angitt bare som et utforelseseksempel, og det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til dette spesielle apparat eller spesielt til anvendelse i forbindelse med bilmotorer. Oppfinnelsen har således heller et bredt anvendelsesområde i forbindelse med transportable og stasjonære kraftverk, innbefattet elektrisk kraftverkutstyr. Skjont det viste apparat frembringer hydrogenbrensel i hensiktsmessig form ved omforming av industriell hydrogengass, er det også mulig å fremstille sådant brensel ved spalting av vann ved hjelp av et apparat av den art som er beskrevet i US patentskrift nr. 4.107.668. Dette apparat er i stand til å frembringe gass i egnet form for anvendelse i henhold til foreliggende oppfinnelse, likesom oksygengass som i det minste kan inngå som en del av den oksyderende gass ved utovelse av oppfinnélsens fremgangsmåte.

Claims

1. Fremgangsmåte ved kombinasjon av hydrogengass med en oksyderende gass for forbrenning i et forbrenningskammer, karakterisert ved at hydrogengassen bringes i sterkt ionisert tilstand for å gjore gassens deuteriumandel hoyere enn i naturlig hydrogen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav karakterisert ved at ionisert deuterium i hydrogengassen gjores til gjenstand for en kjernefusjonsreaksjon med resulterende frigjoring av varmeenergi, mens resten av hydrogengassen forbrennes i den oksyderende gass.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte kjernefusjonsreaksjon og forbrenningen av hydrogen igangsettes ved å frembringe en elektrisk utladning i forbrenningskammeret, hvilket medfbrer varmeutvikling inne i kammeret ved atomisk spalting og eksotermisk gjenforening av hydrogenatomer.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at hydrogengassen og den oksyderende gass settes under et trykk på minst 4,2 kp/cm 2 i forbrenningskammeret for forbrenningen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at den ioniserte hydrogengass frembringes ved en prosess som omfatter bestråling av hydrogen med elektromagnetisk stråling med en bblgelengde mindre enn lO-"'"^ meter.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at hydrogengassen, mens den bestråles med nevnte elektromagnetiske stråling, samtidig bestråles med en strom av neutroner.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at strbmmen av neutroner er en pulserende neutronstrom som opptrer i samband med nevnte elektromagnetiske bestråling.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 5-7, karakterisert ved at hydrogengassen utsettes for et elektromagnetisk felt under bestrålingen, og det magnetiske felt frembringer en "spinn-tipp"-virkning på protoner i hydrogenet.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 5-8, karakterisert ved at hydrogengassen bestråles med nevnte elektromagnetiske stråling mens den fores mellom et par elektroder med innbyrdes elektrisk potensialforskjell.

10. Apparat for utforelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1 - 9, og som omfatter en anordning for gassforbrenning med et forbrenningskammer anordnet for å motta brensel i gassform samt en elektrisk utladningsinnretning anordnet for å frembringe en elektrisk utladning i kammeret, karakterisert ved at apparatet omfatter utstyr for å frembringe hydrogengass i sterkt ionisert tilstand samt for å bringe denne gass sammen med en oksyderende gass i forbrenningskammeret.

11. Apparat som angitt i krav 10, karakterisert ved at nevnte utstyr for å frembringe ionisert hydrogengass omfatter en beholder som danner en gass-stromningspassasje for gjennomstrømning av hydrogengass, samt et strålingsror og en energikilde for tilforsel av elektrisk energi til roret, således at dette avgir elektromagnetisk stråling med en bolgelengde mindre enn lO <-> "^ meter for å bestråle den hydrogengass som strommer gjennom nevnte passasje.

12. Apparat som angitt i krav 11, karakterisert ved at nevnte gass-strbmningspassasje er en ringformet passasje som omgir strålingsroret.

13. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at passasjen er dannet mellom en indre og en ytre rorformet elektrode, idet nevnte elektriske energikilde også er forbundet med disse elektroder for å opprette en elektrisk potensialforskjell mellom elektrodene.

14. Apparat som angitt i krav 11 - 13, karakterisert ved at strålingsroret også frembringer en strom av neutroner som hydrogengassen i nevnte stromningspassasje bestråles med samtidig med den elektromagnetiske bestråling.

15. Apparat som angitt i krav 11 - 14, karakterisert ved at det omfatter utstyr for å frembringe et elektromagnetisk felt som forloper tvers over nevnte stromningspassasje.

16. Apparat som angitt i krav 10 - 15, karakterisert vedat utstyret for å innfore nevnte ioniserte hydrogengass sammen med en oksyderende gass i forbrenningskammeret omfatter en gassblander innrettet for å blande den ioniserte hydrogengass med atmosfærisk luft.

17. Apparat som angitt i krav 16, karakterisert ved at nevnte anordning for gassforbrenning har et brenselinnlop for innsugning av brensel under drift av anordningen, mens gassblanderen omfatter en gass-blandingspassasje i forbindelse med brenselinntaket, et gassinnlop for å motta den ioniserte hydrogengass og som står i forbindelse med gassblandingspassasjen, samt et luftinnlop som står i forbindelse med gassblandingspassasjen, således at den ioniserte hydrogengass og atmosfærisk luft under drift av anordningen suges gjennom gassblandingspassasjen og inn i brenselinn takets»

18. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at gassblanderen omfatter en spjeldventil for regulering av gass-stromningen gjennom gass blandingspassasjen samt ytterligere ventilutstyr for samtidig avmålt innstrømning av ionisert hydrogengass og atmosfærisk luft inn i gassblandingspassasjen, for derved å opprettholde et hovedsakelig konstant mengdeforhold mellom hydrogen og luft under et visst variasjonsområde av spjeldventilens innstilling.

19. Apparat som angitt i krav 10 - 18, karakterisert ved at nevnte elektriske utladningsinnretning er utstyrt med et par elektroder anordnet inne i forbrenningskammeret samt organer for å påtrykke en elektrisk potensialforskjell mellom elektrodene med det formål å frembringe en gnistutladning av tilstrekkelig styrke til å frembringe spalting av hydrogengassen i forbrenningskammeret til dannelse av atomisk hydrogen.

20. Apparat som angitt i krav 19, karakterisert ved at elektrodene omfatter en indre elektrode med en hovedsakelig sylinderformet ytterende inne i kammeret, samt en ytre elektrode som omgir den indre elektrode og er utstyrt med et antall spisser i innbyrdes avstand rundt den indre elektrodes ytterende, for derved å frembringe flere gnistutladninger.