RU138406U1

RU138406U1 - DEVICE FOR ACCELERATION OF THE MATERIAL BODY TO A SPEED COMPARED TO THE SPEED OF LIGHT

Info

Publication number: RU138406U1
Application number: RU2013147903/07U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Кузилин
Original assignee: Алексей Александрович Кузилин
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-03-10

Abstract

Устройство разгона материального тела до скорости, соизмеримой со скоростью света, характеризуемое тем, что оно содержит теплоизолированную вакуумированную камеру, внутри которой расположен холодильник и, по меньшей мере, одна из стен которой выполнена из прозрачного для рентгеновского излучения материала, внутри камеры расположены первый двигатель, на валу которого установлен диск, на окружности которого установлен второй двигатель, на валу которого установлена центрифуга, причем первый двигатель представляет собой колесо, выполненное из сверхпроводникового материала, возле которой по касательной расположены магниты, поверхность которых, обращенная в сторону колеса из сверхпроводникового материала, покрыта слоем магнитодиэлектрика, установленные с возможностью вращения указанного колеса магнитным полем, при этом колесо из сверхпроводникового материала выполнено с возможностью пропускания электрического тока согласно эффекту Мейснера, при этом установка дополнительно содержит источник рентгеновского когерентного излучения, установленного с возможностью подачи указанного когерентного излучения на поверхность колеса из сверхпроводящего материала.A device for accelerating a material body to a speed commensurate with the speed of light, characterized in that it contains a thermally insulated evacuated chamber, inside which there is a refrigerator and at least one of the walls of which is made of transparent material for x-ray radiation, the first engine is located inside the chamber, on the shaft of which a disk is mounted, on the circumference of which a second engine is mounted, on the shaft of which a centrifuge is mounted, the first engine being a wheel of a superconducting material, near which there are tangentially located magnets, the surface of which facing the wheel of the superconducting material is covered with a magnetodielectric layer mounted to rotate the specified wheel with a magnetic field, while the wheel of the superconducting material is configured to transmit electric current according to the effect Meissner, while the installation further comprises a source of x-ray coherent radiation, installed with the possibility of cottages said coherent radiation on the wheel surface of a superconducting material.

Description

Техническое решение относится к области ускорительной техники и может быть использовано для решения научных и прикладных задач.The technical solution relates to the field of accelerator technology and can be used to solve scientific and applied problems.

Известен (RU, патент 2154890, опубл. 2000) рельсотронный ускоритель, содержащий электроизоляционный корпус, якорь и несколько N пар токопроводных параллельных рельсов, образующих канал ускорителя и закрепленных в корпусе так, что первые рельсы всех пар и вторые рельсы всех пар разделены изоляционными промежутками, якорь включает электрически изолированные друг от друга электропроводные перемычки по числу рельсов N, установленные на общем изоляторе с возможностью скольжения по рельсам, со стороны входа канала вторые рельсы i-й пары соединены с первыми рельсами i+1 пары (где i=1…N - 1) посредством неподвижных электропроводных перемычек, а первый рельс первой пары и второй рельс N-й пары выведены для подключения к источнику питания.Known (RU, patent 2154890, publ. 2000) is a rail accelerator comprising an electrical insulating casing, an armature and several N pairs of conductive parallel rails forming an accelerator channel and fixed in the casing so that the first rails of all pairs and the second rails of all pairs are separated by insulating gaps, the armature includes electrically conductive jumpers from each other according to the number of rails N, mounted on a common insulator with the possibility of sliding along the rails, from the channel inlet side, the second rails of the i-th pair are connected to rvymi rails pair i + 1 (where i = 1 ... N - 1) by means of fixed conductive jumpers, and the first pair of first rail and second rail N-th pair derived for connecting to a power source.

Известен также (RU, патент 2175173, опубл. 2001) ускоритель, содержащий систему питания, вакуумную камеру, по крайней мере, один высоковольтный генератор, систему фокусировки, ускоряющие электроды, систему подачи ускоряемого рабочего тела. Кроме того, он содержит, по крайней мере, один конденсатор, по крайней мере, один основной уединенный проводник, при этом внутри проводника выполнен источник ускоряемого рабочего тела, причем вакуумная камера содержит стенки, выполненные из изолятора в виде золирующих труб и в камере выполнено устройство удержания на весу элементов ускорителя, выполненное с возможностью удерживать на весу элементы ускорителя, образующие составные части ускорителя, при этом устройство удержания на весу элементов ускорителя выполнено с возможностью удерживать на весу внутри вакуумной камеры вместе с другими элементами ускорителя основной уединенный проводник так, чтобы уединенный проводник не касался стенок вакуумной камеры.Also known (RU, patent 2175173, publ. 2001) an accelerator containing a power system, a vacuum chamber, at least one high-voltage generator, a focusing system, accelerating electrodes, an accelerated working fluid supply system. In addition, it contains at least one capacitor, at least one main solitary conductor, while the source of the accelerated working fluid is made inside the conductor, and the vacuum chamber contains walls made of insulator in the form of grating pipes and the device is made in the chamber retaining the accelerator elements by weight, made with the possibility of supporting the accelerator elements on weight, forming the components of the accelerator, while the accelerator retaining elements by weight ivat suspended inside the vacuum chamber together with the other elements of the accelerator core secluded conductor so that the conductor does not touch secluded vacuum chamber walls.

Известен (RU, патент 2455800, опубл. 2011) способ электростатического ускорения макрочастиц, заключающийся в том, что макрочастицы электрически заряжают и ускоряют электростатическим полем, причем ускоряемые макрочастицы, имеющие цилиндрическую форму с конической головной частью с диаметром цилиндра D=6 мкм, с длиной конической части l_cone=3 мм и общей длиной l=10 мм, изготавливают из вольфрама, предварительно покрывают платиной и пассивируют кислородом, в состав макрочастиц предварительно вводят атомы железа в количестве 3,3% от количества атомов вольфрама, макрочастицы намагничивают в направлении продольной оси, ориентируют в пространстве так, чтобы их ось намагничивания совпадала с осью ускорения и предварительно ускоряют импульсным магнитным полем.Known (RU, patent 2455800, publ. 2011) is a method of electrostatic acceleration of particles, which consists in the fact that the particles are electrically charged and accelerated by an electrostatic field, the accelerated particles having a cylindrical shape with a conical head with a cylinder diameter of D = 6 μm, with a length conical portion l _cone = 3 mm and an overall length l = 10 mm, made of tungsten, platinum, and previously coated passivated with oxygen in the particulate iron atoms previously introduced in an amount of 3.3% by number of atoms in the lframa, particulates is magnetized in the direction of the longitudinal axis is oriented in space so that their magnetizing axis coincides with the axis of the acceleration and the pre-accelerated pulsed magnetic field.

Известен (RU, патент 2456782, опубл. 2010) способ ускорения макрочастиц, заключающийся в том, что макрочастицы облучают пучком электронов, инжектированных из электронной пушки, электрически их заряжая, предварительно ускоряют электростатическим полем до скорости, соответствующей скорости инжекции, и окончательно ускоряют полем бегущего токового импульса, причем макрочастицы имеют цилиндрическую форму с диаметром D=20 мкм и длиной l=10 мм, при этом перед предварительным ускорением макрочастицы намагничивают в направлении продольной оси и ориентируют, пропуская через магнитное поле в пространстве так, чтобы их ось совпадала с осью ускорения.Known (RU, patent 2456782, publ. 2010) is a method of accelerating macroparticles, namely, that the particles are irradiated with a beam of electrons injected from an electron gun, electrically charging them, pre-accelerated by an electrostatic field to a speed corresponding to the injection speed, and finally accelerated by a traveling field current pulse, and the particles are cylindrical in shape with a diameter of D = 20 μm and a length of l = 10 mm, while before preliminary acceleration, the particles are magnetized in the direction of the longitudinal axis and orient They pass through a magnetic field in space so that their axis coincides with the axis of acceleration.

Недостатком все приведенных источников информации следует признать невозможность их применения для разгона материальных объектов до скорости, соизмеримой со скоростью света.The disadvantage of all the above sources of information should be recognized as the impossibility of their use to accelerate material objects to a speed comparable with the speed of light.

В ходе проведения патентно-информационного поиска не выявлен источник информации, в котором были бы раскрыты условия (устройство и способ) разгона материального тела до скорости, сравнимой со скоростью света.During the patent information search, the source of information was not revealed in which the conditions (device and method) for the acceleration of the material body to a speed comparable to the speed of light would be disclosed.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного устройства, состоит в расширении ассортимента лабораторного оборудования.The technical problem solved by the developed device is to expand the assortment of laboratory equipment.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного устройства, состоит в обеспечении возможности проведения экспериментов с материальными объектами на релятивистских скоростях.The technical result obtained by the implementation of the developed device is to provide the ability to conduct experiments with material objects at relativistic speeds.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство разгона материального тела до скорости, соизмеримой со скоростью света. Разработанное устройство содержит теплоизолированную вакуумированную камеру, внутри которой расположен холодильник и, по меньшей мере, одна из стен которой выполнена из прозрачного для рентгеновского излучения материала, внутри камеры расположены первый двигатель, на валу которого установлен диск, на окружности которого установлен второй двигатель, на валу которого установлена центрифуга, причем первый двигатель представляет собой колесо, выполненное из свехпроводникового материала, возле которой по касательной расположены магниты, поверхность которых, обращенная в сторону колеса из сверхпроводникового материала, покрыта слоем магнитодиэлектрика, установленные с возможностью вращения указанного колеса магнитным полем, при этом колесо из свехпроводникового материала выполнено с возможностью пропускания электрического тока согласно эффекту Мейснера, при этом установка дополнительно содержит источник рентгеновского когерентного излучения, установленного с возможностью подачи указанного когерентного излучения на поверхность колеса из сверхпроводящего материала.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed device for accelerating a material body to a speed commensurate with the speed of light. The developed device contains a thermally insulated evacuated chamber, inside of which there is a refrigerator and at least one of the walls of which is made of material transparent for x-ray radiation, inside the chamber there is a first engine, on the shaft of which there is a disk, on the circumference of which a second engine is mounted, on the shaft of which a centrifuge is installed, the first engine being a wheel made of superconducting material, near which a magnet is tangentially arranged whose surface facing the wheel of the superconducting material is covered with a magnetodielectric layer, mounted to rotate the specified wheel with a magnetic field, while the wheel of the superconducting material is configured to transmit electric current according to the Meissner effect, while the installation further comprises a source of x-ray coherent radiation installed with the possibility of supplying the specified coherent radiation to the surface of the wheel of a superconducting material iala.

Устройство работает на следующих принципах. Оно содержит крут, который будет вращается под действиием первого двигателя, при этом на окружности круга установлен второй двигатель, который вращает небольшую центрифугу с кабиной.The device operates on the following principles. It contains a twist that will rotate under the action of the first engine, while a second engine is installed on the circumference of the circle, which rotates a small centrifuge with a cab.

Если раскрутить первый двигатель до угловой скорости 200.000 км/сек и затем запустить второй двигатель, чтобы он вращал центрифугу с угловой скоростью 110.000 км/сек таким образом, чтобы она вращалась перпендикулярно вращению первым двигателем круга, то можно получить линейную скорость перемещения центрифуги близкую к скорости света, поскольку векторная угловая скорость вращения круга и векторная угловая скорость движения по окружности кабины центрифуги будут складываться и итоговая скорость будет, по меньшей мере, соизмерима со световой. Это подтверждает расчет, сделанный на основе формулы сложения релятивистских скоростей:If you spin the first engine to an angular speed of 200,000 km / s and then start the second engine so that it rotates the centrifuge at an angular speed of 110,000 km / s so that it rotates perpendicular to the rotation of the first motor of the circle, then you can get the linear speed of the centrifuge moving close to the speed light, since the vector angular velocity of rotation of the circle and the vector angular velocity of movement around the circumference of the centrifuge’s cabin will add up and the resulting speed will be at least commensurate with the light. This confirms the calculation made on the basis of the formula for adding relativistic velocities:

.

Таким образом удастся достичь материальному телу достичь скорости, соизмеримой со скоростью света.In this way, it will be possible for a material body to reach a speed commensurate with the speed of light.

Используемые в устройстве двигатели представляют собой комбинацию устройств, работающих на эффекте Мейснера и на опыте профессора Лебедева (1895 год) по определению импульса фотона.The engines used in the device are a combination of devices working on the Meissner effect and on the experience of Professor Lebedev (1895) to determine the photon momentum.

Эффект Мейснера представляет собой выталкивание магнитных полей из сверхпроводника.The Meissner effect is the expulsion of magnetic fields from a superconductor.

Известно, что если охладить кусок железа до -272°C, то он будет выталкивать из себя магнитные поля и если под ним поставить магнит, то этот кусок железа будет левитировать над ним (магнитом). При задании разности потенциалов на магнит и железо кусок железа будет двигаться над магнитом в одну сторону. На этом способе построены поезда на магнитной подвеске. Также с использованием сверхпроводимости (уменьшения потерь электроэнергии) пытаются сделать токамак ИТЭР экономически выгодным.It is known that if a piece of iron is cooled to -272 ° C, then it will push out magnetic fields from itself and if a magnet is placed under it, then this piece of iron will levitate above it (magnet). When setting the potential difference to the magnet and iron, a piece of iron will move above the magnet in one direction. Magnetic suspension trains are built on this method. Also, using superconductivity (reducing energy losses), they are trying to make ITER tokamak economically viable.

Если из сверхпроводника выполнить колесо и охладить его до температуры -272°C и возле него по касательной расположить магниты таким образом, чтобы они вращали это колесо в одном направлении, то это колесо понемногу вращаясь будет давать какой-то ток по известному принципу. Далее этот ток направляют на колесо (-) и на магниты (+) и тогда, по примеру поезда на магнитной подушке, колесо станет вращаться еще быстрее, давая еще большую разность потенциалов на колесо и магниты. И, таким образом, колесо из сверхпроводника будет вращаться довольно быстро.If you make a wheel from a superconductor and cool it to a temperature of -272 ° C and arrange magnets tangentially next to it so that they rotate this wheel in one direction, then this wheel will rotate a little and give some current according to a known principle. Then this current is directed to the wheel (-) and to the magnets (+) and then, following the example of a train on a magnetic pad, the wheel will spin even faster, giving an even greater potential difference to the wheel and magnets. And thus, the superconductor wheel will spin rather quickly.

Чтобы магниты вращали колесо в одну сторону нужно покрыть магнитодиэлектриком ту часть магнита, которая находиться ближе к колесу. Чтобы боковые магнитные поля не препятствовали вращению.In order for the magnets to rotate the wheel in one direction, it is necessary to magnetically cover the part of the magnet that is closer to the wheel. So that the lateral magnetic fields do not interfere with rotation.

Поскольку колесо будет сверхпроводящим, то потери электроэнергии на нем будут равны нулю (R=0).Since the wheel will be superconducting, the energy loss on it will be zero (R = 0).

Таким образом, необходимо только затратить работу только на охлаждение колеса из сверхпроводника. Сейчас сверхпроводимость уже можно сделать при t=-88°C. В идеальном варианте подобный двигатель надо разместить в космосе: там и охлаждать его не надо, и не будет трения и не будет веса у этой Установки.Thus, it is only necessary to expend the work of cooling the wheel of a superconductor. Now superconductivity can already be done at t = -88 ° C. Ideally, such an engine should be placed in space: there it is not necessary to cool it, and there will be no friction and there will be no weight at this Unit.

В данном случае сверхпроводящее колесо представляет монополь и поэтому будет отталкиваться от магнитов и все время вращаться.In this case, the superconducting wheel represents a monopole and therefore will be repelled by magnets and rotate all the time.

Далее, после раскрутки диска, закрепленного на сверхпроводящем двигателе, до десятков тысяч оборотов в секунду следует использовать известный опыт Лебедева, который позволит увеличить число оборотов до угловой скорости в 200.000 км/сек.Further, after spinning a disk mounted on a superconducting engine up to tens of thousands of revolutions per second, Lebedev’s well-known experience should be used, which will increase the speed to an angular speed of 200,000 km / s.

При проведении опыта по определению импульса фотона профессор Лебедев в 1895 году поставил пропеллер в вакуумный сосуд и включил свет (оптическое излучение), что привело к вращению пропеллера.When conducting an experiment to determine the photon momentum, Professor Lebedev in 1895 placed the propeller in a vacuum vessel and turned on the light (optical radiation), which led to the rotation of the propeller.

Это значит, что свет, а именно лазер (желательно рентгеновский) сможет за некоторое время (возможно, длительное) разогнать диск сверхпроводящего двигателя до скорости, соизмеримой со световой.This means that light, namely a laser (preferably x-ray), can for some time (possibly long) accelerate the disk of a superconducting engine to a speed comparable with that of light.

И далее, должен будет включиться второй аналогичный двигатель, но с центрифугой, крутящийся материальное тело в центрифуги со скоростью, соизмеримой со световой.And then, a second similar engine will have to turn on, but with a centrifuge, a spinning material body in a centrifuge with a speed commensurate with light.

Claims

A device for accelerating a material body to a speed commensurate with the speed of light, characterized in that it contains a thermally insulated evacuated chamber, inside which there is a refrigerator and at least one of the walls of which is made of transparent material for x-ray radiation, the first engine is located inside the chamber, on the shaft of which a disk is mounted, on the circumference of which a second engine is mounted, on the shaft of which a centrifuge is mounted, the first engine being a wheel of a superconducting material, near which there are tangentially located magnets, the surface of which facing the wheel of the superconducting material is covered with a magnetodielectric layer mounted to rotate the specified wheel with a magnetic field, while the wheel of the superconducting material is configured to transmit electric current according to the effect Meissner, while the installation further comprises a source of x-ray coherent radiation, installed with the possibility of cottages said coherent radiation on the wheel surface of a superconducting material.