SE450060B - Forfarande for att astadkomma fusionsreaktioner, samt anordning for fusionsreaktor - Google Patents

Description

450 060 Genom beaktande av olika reaktioner, som kan äga rum vid uppfinningen, såsom den önskade D-D fusionsreaktionen, elastisk Coulombspridning mellan enskilda laddningar, den kumulativa effekten av multipel-Coulombspridning, ladd- ningsbyte, elektriska krafter och magnetiska pincheffekter på den ringformade partikelstrålen samt sputtering har man funnit att jonenergin lämpligen bör ligga i området 0,1 - 3 Mev.

Med föreliggande uppfinning åstadkoms fusionsreaktioner periodiskt med en ffekVe"$ fiV 195-l06Hz och tätheten i jonstrålen uppbyggs till 1Ö14-1015 innan den avböjs för reaktion. En övre gräns för den möjliga partikeltätheten i den cirkulerande strålen ges av villkoret att potentialskillnaden mellan strål- ens mitt och dess yttre begränsning skall vara liten jämförd med den kinetiska energin. Detta ger en täthetsgräns i området 1014-1015 cm'3.

En såsom exempel vald utföringsform av fusionsreaktorn enligt uppfinningen kommer att beskrivas närmare i anslutning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en principiell översiktsbild av anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 en plasmakanon i tvärsnitt från sidan som används som jonkälla för injicering av deuteriumjoner i anordningens tank, fig. 3 visar en pick-up-anordning schematiskt från sidan, fig. 4 en ändvy av anordningen i fig. 3, fig. 5 visar det principiella utförandet av lagringsmagneterna, fig. 6 schematiskt utförandet av elektroderna, fig. 7 visar arrangemanget av magneter och elektroder med resulterande fält, fig. 8 en detaljvy i förstoring av fig. 7 med illustration av de krafter som verkar på en laddad partikel som rör sig i de resulterande fälten, fig. 9 visar schematiskt i tvärsnitt uppbyggnaden av ena halvan av ett utföringsexempel av anordningen enligt uppfinningen, fig. 10 visar simulerade partikelbanor i reaktorn för illustrering av funktionen och fig. 11 energiflödet i reaktorn.

Fig. 1 visar en översiktsbild av anordningen enligt uppfinningen i planvy. En jonkälla 24 avger deuteriumjoner, vilka accelereras i en, företrädesvis linjär, accelerator 26. Strålen av accelererade joner passerar stråloptiska organ, såsom strålformande slitsar 28, en impulsmagnet 30, samt en kvadrupollins 32 för fokusering för injicering inuti området i en lagringsmagnet 12. e Jonstrålen bringas att cirkulera inuti lagringsmagneten 12, tills önskad partikelmängd uppbyggts, såsom beskrivs närmare nedan.

Två koncentriska elektroder 16, 18 är anordnade att alstra ett i huvud~ sak radiellt elektriskt fält inuti lagringsmagneten 12 och väsentligen vinkel- rätt mot dess magnetfält. Genom samverkan mellan detta elektriska fält och lagringsmagntens 12 fält hålls jonstrålen i en väsentligen cirkulär bana. 450 060 När önskad partikelmängd uppnåtts avlänkas strålen in i området inuti en konvergensmagnet 20, koaxiellt anordnad med lagringsmagneten 12, genom bortkoppling av det elektriska fältet. Konvergensmagneten 20 är så utförd, att dess magnetfält avböjer jonstrålen in mot ett reaktionscentrum 34 i anordningens mitt. _ Alternativt kan lagringsmagneten utföras, så att jonstrålen hålls i en väsentligen sluten bana av enbart magnetfältet från lagringsmagneten, varvid det elektriska fältet påläggs för att avböja jonerna till området inuti konvergens- magneten.

För att stabilisera jonstrålen under dess uppbyggnad inuti lagrings- magneten 12 utnyttjas en teknik för stokastisk kylning på sätt som beskrivs närmare nedan. Fördenskull är pick-up-och kickeranordningar 36 respektive 38 anordnad runt strålens väg i lagringsmagneten på lämpliga inbördes avstånd.

Vidare innefattar anordningen ej närmare visade vakuumpumpar 40, en generator 42 för att pålägga elektroderna 16, 18 en spänning, effektmatningsut- rustning 44 för magneterna 12, 20, en effektkälla 46 för övrig utrustning, styrutrustning 48, innefattande en dator, samt neutrondetektorer och annan mätutrustning samt därtill anordningar för energikonvertering från värme till elektrisk energi. Dessa installationer är kommersiellt tillgängliga och beskrivs därför ej närmare.

Deuteriumjoner alstras med en lämplig jonkälla 24, såsom nämnts ovan. I fig. 2 visas en sådan, bestående av en koaxiell jonkanon. Genom gastillförselröret 2 tillförs deteriumgas till utrymmet mellan två koaxiella cylindrar 4, 6, vilka bildar inre och yttre ledare. En spänningspuls av 15 kV påläggs mellan den inre 4 och yttre 6 ledaren, varvid gasen joniseras och plasmat accelereras av den s k j x B- kraften mot kanonens utlopp. j betecknar strömtätheten och B det magnetiska fältet. I detta utförande kan deteriumjonmängder av storleksordningen 5 x 1019 upphås, accelererade till en energi av 2,5 keV se Rose and Clark Jr., Plasmas and Controlled Fusion, M.T.T. Press 1965, sid 418.

Alternativt kan joner alstras i en jonkälla av högfrekvenstyp, varvid deuteriumatomer inmatas i en RF-spole, där de joniseras.

Omkring 40 % av den inmatade energin avges till kanonens plasma.

Deuteriumjonerna accelereras därefter till energiområdet 0,1 - 3MeV, såsom angivits ovan. För detta ändamål används en linjär accelerator 26 av känt slag, vilken innefattar en spänningsmultiplikator, i vilken en växelström matas från en transformator under en viss spänning till en likriktande och mul- tiplicerande anordning. Omkring 90 % av den till acceleratorn inmatade energin --1w===-.-,-;'.4.w.=1 - - 450 060 avges till de accelererade partiklarna. Totala verkningsgraden för jonkälla plus accelerator kan uppskattas till 80-90%. Denna typ av accelerator finns beskriven t ex i Emilio Segré, Nuclei and Particles 1964, w.A. Benjamin,INC, sid 121-149.

Acceleratorn följs av lämpliga magnetiska linser för fokusering av deuteriumjonstrålen för injicering i anordningens tank. Härför utnyttjas lämpligen kvadrupollinser 32, se fig. 1, samt principerna för dubbelfokusering genom ett par matchade magneter på känt sätt, se exempelvis ovannämnda Emilio Segrë, Nuclei and Particles 1964, w.A. Benjamin, INC, sid 121-149.

För att stabilisera den i reaktortanken injicerade jonstrålen och undvika instabiliteter utnyttjas en princip för stokastisk kylning, som finns beskriven i Physics Reports (Review Section of Physics Letters) 58, No. 2 (1980), sid 73- 119. Detta är en teknik för dämpning genom återkoppling av oönskade rörelse- komponenter i fasrummet i en partikelstråle. Partiklarna i strålen behandlas härvid individuellt i fasrummet med tomrum mellan dem. Om information om fasrumskoordinaterna för varje partikel är känd, kan den användas för att växla tomma fasvolymer med volymer innehållande partiklar på sådant sätt, att de senare koncentreras till små fasvolymer med uppfyllande av Liouville's teorem, som säger att fasrumstätheten i partikelstrålar bevaras i närvaro av magnetiska eller elektriska fält. Informationen om varje partikel är således väsentlig och den hastighet med vilken denna kan förvärvas är bestämmande för kylningshastig- heten. Ett kylsystem för att utnyttja denna teknik innefattar en pick- up-anordning 36 som genom en bredbandig förstärkare är ansluten till en kicker 38. Svårigheterna vid denna teknik orsakas av att signalen som induceras i pick-up-erna av varje partikel är mycket liten samt av den omständigheten att även de minsta upplösbara fasvolymsfraktionerna (samples) innehåller många partiklar. Genom att emellertid utnyttja bredbandteknik kan många små samples observeras på en given tid. Signalfördröjningen från pick-up-anordningen till kicker görs lika med partikelns löptid, så att samma sample, som detekteras av pick-up-anordningen, påverkas av kickern. Såväl pick-up-anordningen som kickern kan vara av såväl transversell som longitudinell typ.

Den stokastiska kylningen utnyttjas för ackumulering av flera successiva partikelsatser i reaktorns lagringsmagnetring, varvid varje sats fyller en bety- dande del av den tillgängliga fasvolymen. En ny sats placeras intill staplingen av de föregående i det longitudenella fasrummet. Kylning reducerar då staplingens bredd, så att rum bereds för nästa sats. Ett staplingssystem av denna typ kan ge en täthetsökning med en faktor av 20.000.

Den stokastiska kylningstekniken kan även utnyttjas för att förhindra strålen att falla i resonans genom att avge stokastiska pulser till kickern. s 450 060 I fig. 3 och 4 visas en pick-up-anordning i tvärsnitt från sidan samt i ändvy, anbringad inuti anordningens tanken. Pick-up-anordningen innefattar en kopplingsslinga 8, ansluten till tankväggen 10. Den i slingan 8 av jonstrålen åalstrade signalen matas, över ledningen 14, såsom nämnts ovan, via en bredbandig förstärkare till kickeranordningen. Med denna pick-up-anordning detekteras medelläget för alla partiklar i det aktuella samplet och systemets förstärkning inställs så att kickern korrigerar partiklarnas läge på önskat sätt.

Kickeranordningen 38 är utförd på samma sätt som pick-up-anordningen 36 och anordnad att i beroende av signalen från pick-up-anordningen 36 ge partiklarna hastighetskorrigerande impulser. Som framgår av fig. 1 kan ett flertal pick-up och kickeranordningar vara anordnade växelvis runt området inuti lagringsmagneten.

En pick-up-anordning 36 och en kickerslinga 38 kan sålunda placeras på ett inbördes avstånd av exempelvis 7772, Om strålen avviker i radiell riktning från ett förutbestämt medelvärde genererar detta en signal i pick-up-anordningen beroende på avvikelsens storlek. Denna signal förstärks och inmatas i kickerslingan, som ger en korrigerande impuls till strålen.

Föreliggande uppfinning är i första hand avsedd för deuterium-deuterium- reaktioner. Genom att använda denna reaktion i stället för tritium- deuteriumreaktioner uppnås vissa fördelar. Sålunda är ej återvinning av tritium nödvändig och emissionen av gammastrålning reduceras avsevärt. Vidare alstras neutroner med mycket lägre energi, varför de orsakar mindre skada på väggarna och medför mindre föroreningar i reaktionscentrum. Av den anledningen är det möjligt att använda vanliga material, såsom stål eller koppar i tankväggarna.

Ytterligare en fördel ligger i att "sputtering" (förstoffning) avtar med ökande energi och minskande atomnummer hos målet, varigenom dessa sputtering effekter, vilka kan vara en allvarlig källa till föroreningar, reduceras vid D- D~reaktioner.

I närheten av reaktionscentrum kan tungt paraffin eller liknande placeras för att uppta He3 och T, som alstras vid D-D reaktionerna. Dessa partiklar reagerar med deuteriumjonerna i paraffinet.

Med ett radiellt varierande magnetfält, alstrat med ringformiga magneter enligt fig. 5, kan deuteriumjonerna hållas i en cirkulär bana i fältet.Magnet- ringen 12 för lagring av partiklarna är sålunda så utformad att det magnetiska fältet avtar radiellt utåt. I ett sådant fält utför partiklarna s k betatron-oscillationer kring medianplanet men hålls i en väsentligen cirkulär bana och fältet infångar även partiklar med annan rörelseriktning i denna cirkulära bana. När sålunda partiklar, som sprids från kollisionscentrum, når detta område infångas de ånyo i den cirkulära banan genom samverkan av 450 060 6 magnetfältet och den stokastiska kylningen, som beskrivits tidigare. En laddad partikel, söm rör sig i en cirkulär bana i detta fält, påverkas i den radiella riktningen av en kraftkomponent Fr = q . v k B samt centripetalaccelerationen . 2 7 varvid jämvikt uppnås när Fr = Fc ; och varje avvikelse från detta jämviktstillstånd ger en återförande kraft i radien riktning.

De magnetiska kraftlinjerna i området inuti lagringsmagneten 12 är således konkava mot tankens mittaxel.

För att minska oscillationerna och ytterligare stabilisera jonstrålen ut- nyttjas även elektriska fält. I fig. 6 visas schematiskt den elektrodfiguration som utnyttjas för att pålägga ett i huvudsak radiellt elektriskt fält i området inuti lagringsmagneten 12. Dessa eleketroder 16, 18 utnyttjas i princip för att avlänka de cirkulerande jonerna in mot ett reaktionscentrum, såsom kommer att förklaras närmare nedan.

Fig. 7 och 8 illustrerar den principiella uppbyggnaden av magneter och elektroder för att alstra erforderliga magnetiska och elektriska fält. Anord- ningen innefattar sålunda i huvudsak två ringformiga magneter 12 respektive 20 med lagringsmagneten 12 anordnad i ett hålrum i magnetringen 20. Magnetringen , den s k konvergensmagneten, ger ett väsentligen homogent fält innanför det inhomogena fält som lagringsringen 12 ger såsom diskuterats ovan.

Konvergensmagneten alstrar kraftigare magnetfält än lagringsmagneten.

Permanenta magneter kan utnyttjas.

Som magnetmaterial utnyttjas lämpligen Co5Sm (VACOMAX C). En fältstyrka av 0,8 T kan uppnås med ett magnetgap av 1 cm. Materialet uppvisar även god hållfasthet mot mekaniska vibrationer och kan behålla det magnetiska fältet konstant inom några procent upp till en temperatur av 250°C. Vidare har materialet den fördelen att det enkelt kan formas till önskade former.

Elektroderna 16, 18 är anordnade inuti lagringsringen 12 för att ge ett i huvudsak radiellt elektriskt fält.

En väl fokuserad deuteriumjonstråle med energin i området 0,1 - 3 Mev injiceras i reaktortanken i området inuti lagringsmagneten 12 med de varandra korsande inhomogena magnetfältet Bl och elektriska fältet El. Dessa fält väljs så att strålen följer en bana vid magnetens 12 inre kant och fälten är med fördel utförda för att ge en fokuserande verkan. 450 060 Genom det inhomogena magnetfältet Bl påverkas partiklarna av en åter- förande kraft i z-riktningen vid avvikelser från z = 0, jfr Fig. 8. S k betatronoscillationer uppstår således i z-riktningen kring ett jämviktsläge. På liknande sätt uppstår oscillationer i radiell riktning, orsakade av skillnaden mellan Lorenz-kraften och centripetalkraften. Dessa oscillationer kan dämpas med den ovan beskrivna stokastiska kylningen.

Partikelstrålen inuti lagringsmagneten 12 påfylls under lämpligt lång tid från jonkällan tills den önskade partikeltätheten uppnås. Det på elektroderna 16, 18 pålagda elektriska fältet El sänks därefter till 0, varvid partikel- strålen böjs mot mitten av magnetringen 20, den sk konvergensmagneten. Det av magnetringen 20 alstrade magnetfältet B2 har en sådan styrka att partiklarna lämnar området med magnetfältet B2 i väsentligen radiell riktning, mot reaktortankens mitt.

Innanför konvergensmagneten saknas magnetiska och elektriska fält, varför alla partiklar, som injicerats i lagringsringen 12, kommer att röra sig rät- linjigt efter det att de lämnat området inuti konvergensmagneten 20. De kommer därför att nå tankcentrum med tillräcklig energi för fusionsreaktioner.

Vissa partiklar kommer sålunda att undergå fusionsreaktioner i reak- tionscentrum, medan andra sprids på olika sätt. De partiklar som ej deltagit i fusionsreaktioner, når åter magnetfältet B2 inuti magnetringen 20, där de av- böjs och når magnetfältet inuti lagringsringen 12 med sådana riktningar att endast mindre korrektioner är nödvändiga för att de skall uppfångas i den ursprungliga cirkulerande banan. När partiklarna därför har nått en bestämd punkt i fältet Bl påläggs det elektriska fältet El åter med sitt ursprungliga värde. Samtidigt kan injicering av nya deuteriumjoner startas för att påfylla den cirkulerande deuteriumstrålen med partiklar motsvarande de som förlorats i fusionsreaktionerna. Strålen stabiliseras och dess täthet påfylls ånyo. Avböj- ningen av jonerna mot reaktionscentrum kan utföras med frekvensen 105-105 Hz, medan sett ur energibalanssynpunkt, påfyllning av partiklar inte behöver ske med högre frekvens än 100 - 1000 Hz.

I fig. 9 visas ena halvan i genomskärning av anordningen enligt uppfinningen schematiskt, varvid även anordnandet av tungt paraffin och litium i tankens mitt illustreras.

Ett elektrostatiskt linssystem, bestående av tre elektrostatiska linser V1, V2 och V3 fokuserar jonerna i planet. Linserna V1 och V3 ligger på samma spänning, varigenom linssystemet blir symmetriskt med samma fokuserande verkan oberoende av den riktning, som jonerna passerar genom linssystemet. Ett sådant linssystem finns närmare beskrivet i FÖH. Read, Inst. Phys. Conf., Ser.

No 38, 1978, Ch. 6, sid 249. 450 oao 8 I Fig. 10 visas resultatet av simulerade partikelbanor i en konfiguration av elektriska och magnetiska fält i enlighet med uppfinningen. Partikelenergin är 0,1 Mev, vilket motsvarar 3.105m/s. Ett radiellt elektriskt fält av 2,104V/ m har befunnits tillräckligt för att styra partikelstrålen på önskat sätt. Fig. 10 illustrerar sålunda, såsom beskrivits ovan, hur partikelstrålen stabiliseras i en väsentligen cirkulär bana. Hur det elektriska fältet ändras till noll, varpå partikeln avlänkas in i magnetfältet B2, som ytterligare avböjer partikelstrålen mot reaktionscentrum. När spridda partiklar åter når det inhomogena magnetfältet Bl har det elektriska fältet återtagit sitt ursprungliga värde och partikeln faller in i sin ursprungliga cirkulerande bana.

För att driva anordningen enligt uppfinningen åtgår energi för jonisering av deuteriumatomer, acceleration av dem till energiområdet 0,1 - 3 MeV, vidare matningsenergi för alstring av magnetfält och elektriskt fält, vakuumpumpar samt styrutrustning. För att få en nettoproduktion av energi måste antalet reaktioner vara tillräckligt högt för att den alstrade energin skall överstiga summan av ovan angivna energibehov.

Reaktionsområdet i anordningens centrum kan utformas på olika sätt.

Enligt ett första alternativ är området fritt från material.

Genom att uppdela det totala antalet partiklar i den cirkulerande strålen i ett antal delar, samt anta att varje del kan kollidera med varje annan del i strålen, kan den frigjorda energin beräknas.

Denna kan beräknas ur formeln v =o~ vDD. f . E, . nï/v = 1o4v För en reaktionsvolym V = 4 cm3, beräknad ur den elektrostatiska energibalansen, en partikelmängd N = 1013 i strålen en pulsfrekvens av f = 105, en frigjord energi i varje reaktion Er = 10'12 J samt en partikelhastighet v = 109 cm/s fås w = 104 v.

En annan möjlighet är att fylla reaktionsområdet med deuteriumgas. För ett tryck av 1000 mm Hg i en volym av 1 cm3 fås även i detta fall en produktion av 103 J/s för i övrigt likartade förhållanden.

En tredje möjlighet är att utnyttja tritiumgas i reaktionsområdet, varvid en energiproduktion av 105 J/s uppnås.

Det är även möjligt att använda tungt paraffin, som innehåller deuterium- atomer, i reaktionsområdet, varvid den erhållna energiproduktionen kan uppskattas till 105 J/s.

Möjligheten att upprätthålla energibalansen minskar emellertid vid dessa senare metoder. Genom att fylla reaktionscentrum med elektroner (medelst en elktronstråle) finns möjlighet att koncentrera reaktionsområdet, vilket har gynnsam effekt på energiutvecklingen. 450 060 Energiflödet i reaktorn illustreras i fig. 11. All energi som avges av plasmat antas kunna utnyttjas som nyttig värme.

Den totalt erhållna värmen per volymsenhet är effekttätheten HDD, som alstras av fusionsreaktionerna, plus den injicerade effekttätheten WS. För följande parametervärden uppnås en nettoproduktion. 1o10 o,o1 0,4 hp = 0,05 varvid N betecknar antalet partiklar i strålen, hi injektorverkningsgraden, hg generatorverkningsgraden, dvs verkningsgraden för omvandlingen värme- elektricitet och hp pumpverkningsgraden.

Ytterligare energi produceras genom att reaktionsprodukterna från D-D reaktionerna, såsom tritium och He3 reagerar med den deuterium innehållande manteln. Vidare är en moderator inrättad att bromsa snabba neutroner från reaktionerna. Genom att använda Li5 i manteln alstras ytterligare energi, eftersom reaktionstvärsnittet hos Lis för infångning av termiska neutroner är stort. Sådana ytterligare reaktioner i manteln ökar i själva verket den totalt erhållna energin per fusionsreaktion betydligt, till i storleksordningen av 25 Mev.

En fördel med anordningen enligt uppfinningen i detta sammanhang är att reaktionsområdet ej upphettas utan energin som utvecklas i reaktionen kommer att återvinnas såsom värme i vägg och mantel, där även andra energialstrande reaktioner kan äga rum, såsom nämnts ovan.

I tabell 1 ges siffervärden på olika väsentliga parametrar vid reaktorn enligt uppfinningen.

Antalet partiklar i lagringsmagneten 12 kan höjas då dess radie minskas liksom även pulsfrekvensen. Resultatet blir att energiutbytet förblir konstant oberoende av radien.

Den injicerade energin fyrdubblas då partiklarna sammanstöter i reaktionscentrum. För att uppnå 100 keV i centrum behövs således endast en injicerad stråle på 25 kev, och det räcker att injicera 250 keV för att uppnå ett MeV i centrum. Detta medför självfallet fördelar vad energibalansen beträffar samtidigt som spridningsvinkeln minskar.

Den noggrannhet med vilken partiklarna kan bringas att passera reaktions- centrum är bestämd av noggrannheten i partikelbanorna i den yttre magneten. 450 060 10 Denna noggrannhet kan uppskattas ti11 storieksordningen mm och precisionen i partikeibanorna i reaktionscentrum blir därför av samma storieksordning.

Det är även möjHgt att paraïïeïïkoppia fiera anordningar av ovan beskrivet sïag med gemensamma* utrustningar för omvandling av värme ti 11 eïektri sk energi, gemensamma vakuumpumpar, etc. Vidare får man härigenom större moderatorvoiym och större reaktionsvoïym och ett förbättrat totalt energiut- byte för anïäggningen.

Parameter H 450 men TÅBELL I Parameter värde Magnetískt fäït i Iag- ringsmagneten Elektriskt fäït i ïag- ríngsmagneten Jonenergi Reaktionshastighet Partikeïtäthet Frigjord energi Cykelfrekvens Jonkälïans verkningsgrad Arbetstryck Totaï värme omvand1ad ti11 e1ektricitet med verknings- grad Pumpeffekt proportíoneïï mot den värmemängd som ska11 av- ïägsnas 0,2 - 1,5 T 104 v/m 0,1 - 3 MeV '14 - 10"12 cm3/s 1010 _ 1015 3,7 - 25 MeV/reaktion 105 _ 107 Hz >0,01 '9 Torr 0,40 0,05

Claims (15)

450 060 12 Patentkrav

1. Förfarande för att ästadkomma fusionsreaktioner, k ä n n e - t e c k n a t av att joner från en jonkälla (24) bringas att löpa i en i huvudsak sluten cirkulär bana, symmetriskt kring en reaktionspunkt (34), och med en förutbestämd radie under uppbyggnad av en förutbestämd likformig täthet, i den cirkulära banan, varefter banradien bringas att med reglerbar frekvens variera mellan nämnda förutbestämda radie och noll, varvid samtliga kollisioner mellan jonerna i banan sker huvudsakligen i nämnda reaktionspunkt.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att från reak- tionscentrum (34) spridda joner uppfångas i den slutna banan, varpå deuterium- joner vid behov tillförs från jonkällan (24) för kompensering av genom reak- tionerna förlorade joner.

3. förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c I: n a t av att nämnda reglerbara frekvens uppgår till 105 - 105 Hz.

4. , Förfarande enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att jontillförseln från jonkällan (24) utförs med en frekvens av 102 - 103 Hz.

5. Förfarande enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t av att tätheten av den i i huvudsak sluten bana löpande jonstrålen uppbyggs till 1014 - 1015 innan banradien minskas till noll.

6. Anordning för fusionsreaktor, k ä n n e t e c k n a d av att två ringformiga, koaxiellt anordnade magneter (12,20) är anordnade att alstra två separat reglerbara magnetfält i en vakuumtank, varvid den inre magneten alstrar ett homogent fält, vinkelrätt mot det plan, i vilket deuteriumjoner är avsedda att cirkulera före reaktion och den yttre magneten ett inhomogent, radiellt utåt avtagande fält, likaledes i huvudsak vinkelrätt mot nämnda plan, varvid joner är avsedda att cirkulera med konstant banradie i nämnda ínohomogena magnetfält under uppbyggnad av en förutbestämd täthet, varjämte elektroder (16,18) är inrättade att alstra ett radiellt elektriskt fält i området med nämnda inhomo- gena magnetfält vinkelrätt mot detta samt att en deuteriumjonkälla (24) följd av koaxiellt anordnade elektrostatiska linselektroder (V1-V3) är anordnade att injicera joner i en bana i nämnda område med inhomogent magnetiskt fält, var- jämte en reaktionspunkt (34) är anordnad i tanken i magnetfältfritt område i mitten av den inre magneten, mot vilket joner i nämnda bana är avsedda avböjas genom minskning av banradien till noll genom ändring av det elektriska fältet.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att jonkällan (24) innefattar en plasmakanon med RF-uppvärmning följd av en linjär accelerator (26) för acceleration av jonerna upp till energier av till 3 MeV. B A 450 oem

8. Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a d av att ett system kvadrupollinser (32) är anordnade att fokusera de accelererade jonerna för injicering i den önskade banan i vakuumtanken.

9. Anordning enligt något av krav 6 - 8, k ä n n e t e c k n a d av att pick-up och kickeranordningar (36,38) är växelvis inrättade runt omkretsen hos området inuti den yttre magneten, varvid pick-up och kickeranordningarna vardera innefattar en kopplingsslinga (8), samt att i pick-up anordningarnas kopplings- slingor signaler alstras i beroende av jonstrålens rörelse, vilka signaler tillförs tillhörande kickeranordningar för påverkan av jonstrålens rörelse i beroende av pick-up signalen.

10. Anordning enligt något av kraven 6 - 9, k ä n n e t e c k n a d av at tankväggen är utförd av stål eller koppar.

11. Anordning enligt något av kraven 6 - 10, k ä n n e t e c k n a d av at tungt paraffin, innehållande deuteroner, med eller utan litium, är anordnat runt reaktionspunkten (34) som moderator och target för partiklar, som sprids från den primära reaktionen, samt för energikonvertering.

12. Anordning enligt något av kraven 6 - 11, k ä n n e t e c k nya d av att den yttre ringformiga magneten (12) är så utformad att det inhomogena magnetfältets kraftlinjer är konkava mot tankens mittaxel.

13. Anordning enligt något av kraven 6 - 12, k ä n n e t e c k n a d av att området vid reaktionspunkten (34) är_fyllt med deuteriumgas med ett tryck av storleksordningen 1000 mmHg.

14. Anordning enligt något av kraven 6 - 12, k ä n n e t e c k n a d av att området vid reaktionspunkten (34) är fyllt med tritiumgas.

15. Anordning enligt något av kraven 6 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att de elektrostatiska linselektroderna bildar ett 3-elektrods elektrostatiskt linssystem (V1-V3) för fokusering av jonerna till deras rörelseplan.