[go: up one dir, main page]

DE10007532A1 - Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy - Google Patents

Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy

Info

Publication number
DE10007532A1
DE10007532A1 DE10007532A DE10007532A DE10007532A1 DE 10007532 A1 DE10007532 A1 DE 10007532A1 DE 10007532 A DE10007532 A DE 10007532A DE 10007532 A DE10007532 A DE 10007532A DE 10007532 A1 DE10007532 A1 DE 10007532A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mimafeka
magnetic field
electrons
plasma
fusi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10007532A
Other languages
German (de)
Inventor
Juergen Andrae
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19925555A external-priority patent/DE19925555A1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10007532A priority Critical patent/DE10007532A1/en
Priority to DE10081186T priority patent/DE10081186D2/en
Priority to PCT/DE2000/001351 priority patent/WO2000067535A1/en
Priority to AU58019/00A priority patent/AU5801900A/en
Publication of DE10007532A1 publication Critical patent/DE10007532A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
    • H05H1/16—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied electric and magnetic fields
    • H05H1/18—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied electric and magnetic fields wherein the fields oscillate at very high frequency, e.g. in the microwave range, e.g. using cyclotron resonance
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21B—FUSION REACTORS
    • G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
    • H05H1/10—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball
    • H05H1/12—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma using externally-applied magnetic fields only, e.g. Q-machines, Yin-Yang, base-ball wherein the containment vessel forms a closed or nearly closed loop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10—Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

In the process, the plasma chamber posses plasma during operation of the resonance line width within the frequency comb corresponding to self resonance frequency, so that the average relative energy between electrons and ions is large. The Coulomb collision probability is reduced so that the loss of electrons from the magnetic containment is controlled. Any electrons still escaping are reflected back into the magnetic containment by electric fields. The resonance loss that occurs in electron-cyclotron resonance heating of electrons to considerable energies is compensated with frequency comb. The resonance requirement is satisfied in one place, up to a maximum energy Emax.

Description

Die Erfindung betrifft eine technisch-physikalische Vorgehensweise, um aus den bekannten, mit kurzen Pulsen betriebenen Versuchsanlagen für die Erzeugung eines Plasmas für die Ener­ giefreisetzung mit Kernfusion mit schwachem magnetischen Einschluß eine Anordnung mit dy­ namisch verstärktem magnetischen Einschluß zu schaffen, die es gestattet, ein Plasma für die Energiefreisetzung mit Kernfusion in kontinuierlichem Betrieb aufrechtzuerhalten. Diese Erfin­ dung wird durch die Patentanmeldung "Verfahren für die effiziente Zyklotron-Resonanz- Heizung von Elektronen und Ionen in Plasmen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens" mit Aktenzeichen 199 25 555.5 des Deutschen Patentamts ermöglicht. Die dort beschriebene und beanspruchte Frequenz-Kamm-Elektronen- oder -Ionen-Zyklotron-Resonanz -Heizung (FKEZRH oder FKIZRH) wird hier gezielt eingesetzt, um die dynamische Minimum- Magnet-Feld-Konfiguration (MIMAFEKON) für kontinuierlichen Betrieb von Fusionsreakto­ ren zu erhalten.The invention relates to a technical-physical procedure to use the known, Experimental plants operated with short pulses for the generation of a plasma for the Ener casting release with nuclear fusion with weak magnetic inclusion an arrangement with dy Namely reinforced magnetic inclusion to create a plasma for the Maintain energy release with nuclear fusion in continuous operation. This inven the patent application "Process for the efficient cyclotron resonance Heating of electrons and ions in plasmas and a device for carrying out the Procedure "with file number 199 25 555.5 of the German Patent Office. The there described and claimed frequency comb electron or ion cyclotron resonance -Heating (FKEZRH or FKIZRH) is used here specifically to keep the dynamic minimum Magnetic field configuration (MIMAFEKON) for continuous operation of fusion reacto to receive.

Es ist bekannt, dass die bisher erfolgreichsten Versuchsanlagen für die Erzeugung eines Plasmas für die Energiefreisetzung mit Kernfusion die sogenannten Tokamaks [Ref. 1: "New I­ deas in Tokamak Confinement", M. N. Rosenbluth, Editor in Chief, in Research Trends in Physics, AIP, N. Y., (1994), ISBN 1-56396-131-8 und Ref. 2: "Tokamak Plasma: A Complex Physical System", B. B. Kadomtsev, IOP Publishing, (1992), ISBN 0-7503-0234-8.] oder Stellaratoren ["Stellarator and Heliotron Devices", M. Wakatani, Oxford Univ. Press, N. Y., (1998), ISBN 0-19-507831-4.] sind [siehe auch Ref. 3: "Fusionsforschung", U. Schumacher, Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt, 1993, ISBN 3-534-10905-8]. Beide Anlagety­ pen besitzen ein starkes toroidales Magnetfeld, dem ein poloidales Magnetfeld überlagert ist, das im Tokamak dynamisch durch einen starken toroidalen Strom und im Stellarator statisch durch Zusatzspulen oder besondere Spulenformen erzeugt wird. Das resultierende Gesamt­ magnetfeld schließt geladene Plasmapartikel aber nicht wirklich ein, denn es gibt keine rück­ treibende Kraft, die diese Plasmapartikel in das Plasmazentrum zurücktreiben würde, wenn sie durch Drift- oder Diffusionsbewegungen aus dem Plasmazentrum nach außen an die Wände des Plasmagefäßes wandern. Als Konsequenz sind die Zeiten begrenzt, über die ein Plasma aufrechterhalten werden kann, bevor es durch Drift- und Diffusionsbewegungen seine Partikel und damit auch seine Energie an die das Plasma umgebenden Kammerwände abgibt. Diese Zei­ ten sind deshalb im wesentlichen durch die Drift- und Diffusionsbewegungen begrenzt, die man dadurch zu verlängern versucht, dass die Versuchsanlagen größer und größer gebaut werden. Durch dieses Vorgehen können diese Zeiten aber bestenfalls so lange gemacht werden, dass in kurzen Zeiten von einigen Sekunden Dauer eines Plasmas endlich soviel Kernfusionsenergie erzeugt wird wie als Teilchenenergien in das Plasma hineingesteckt werden. Ein Dauerbetrieb eines solchen Plasmas ist aber bisher ausgeschlossen. Dabei ist für eine technisch- wirtschaftliche Verwertung dieser Art der Energiefreisetzung der Dauerbetrieb zwingend erforderlich, denn die großen Investitionskosten für eine solche Anlage sind nur zu rechtfertigen, wenn die Anlage während etwa 75% ihrer Existenz Energie freisetzt [Ref. 1, Seite 39, Artikel von R. J. Goldston].It is known that the most successful pilot plants for the generation of a Plasma for energy release with nuclear fusion the so-called tokamaks [Ref. 1: "New I see also in Tokamak Confinement ", M.N. Rosenbluth, Editor in Chief, in Research Trends in Physics, AIP, N.Y., (1994), ISBN 1-56396-131-8 and Ref. 2: "Tokamak Plasma: A Complex Physical System ", B. B. Kadomtsev, IOP Publishing, (1992), ISBN 0-7503-0234-8.] Or Stellarators ["Stellarator and Heliotron Devices", M. Wakatani, Oxford Univ. Press, N.Y., (1998), ISBN 0-19-507831-4.] Are [see also Ref. 3: "Fusion Research", U. Schumacher, Scientific Book Society, Darmstadt, 1993, ISBN 3-534-10905-8]. Both system types pens have a strong toroidal magnetic field overlaid with a poloidal magnetic field, that is dynamic in the tokamak by a strong toroidal current and static in the stellarator is generated by additional coils or special coil shapes. The resulting total Magnetic field does not really include charged plasma particles, because there is no return driving force that would drive these plasma particles back to the plasma center if they through drift or diffusion movements from the plasma center to the outside of the walls of the plasma vessel. As a consequence, the times over which a plasma is limited can be maintained before it drifts and diffuses its particles and thus also releases its energy to the chamber walls surrounding the plasma. This time ten are therefore essentially limited by the drift and diffusion movements that one tried to extend by making the test facilities bigger and bigger. By doing this, these times can at best be made so long that in short times of a few seconds for a plasma finally so much nuclear fusion energy is generated as being inserted into the plasma as particle energies. A continuous operation such a plasma has so far been ruled out. For a technical economic exploitation of this type of energy release is essential for continuous operation,  because the large investment costs for such a system can only be justified, if the system releases energy during approximately 75% of its existence [Ref. 1, page 39, article by R. J. Goldston].

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Magnetfeld-Konfiguration zu schaffen, welche die ge­ ladenen Plasmapartikel wirklich in dem Sinne einschließt, dass eine rücktreibende Kraft in Richtung das Zentrum des Plasmas existiert, wenn sich diese Partikel durch Drift- oder Diffu­ sionsprozesse aus dem Plasmazentrum entfernen wollen.There is therefore the task of creating a magnetic field configuration that the ge charged plasma particles really includes in the sense that a driving force in Towards the center of the plasma exists when these particles are drifted or diffused want to remove sion processes from the plasma center.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch die von außen aufgeprägte Bewegung der geladenen Partikel des Plasmas (Elektronen und Ionen) ein in sich geschlosse­ ner Kanal eines Minimums des Absolutbetrages des Gesamtmagnetfeldes erzeugt wird. Vom Zentrum eines solchen Minimum-Magnet-Feld-Kanals, im weiteren als MIMAFEKA abge­ kürzt, nimmt der Absolutbetrag des Gesamtmagnetfeldes radial nach außen zu. Dadurch wer­ den geladenen Teilchen mit einem magnetischen Moment µ = -Erot.B/B2, wobei Erot die Rota­ tionsenergie des Teilchens um das lokale Magnetfeld B ist, durch die Kraft F = -grad(|µ.B|) ins Zentrum des Kanals gedrückt. Diese Kraft wird darüber hinaus durch Driftbewegungen vD [Ref. 3, Kapitel 3.2.2] zum Zentrum unterstützt, die durch = ± ½v⟂rL(B × B)/B2 zu einer gewissen Ladungstrennung von Ionen (positives Vorzeichen) und Elektronen (negatives Vor­ zeichen) führen, wobei v⟂ die Geschwindigkeits-Komponente senkrecht zu B ist. Dadurch wird ein elektrisches Feld E aufgebaut, das die Driftgeschwindigkeit = (E × B)B2 sowohl von Elektronen wie auch Ionen zum Zentrum des MIMAFEKA bewirkt. Die geladenen Teilchen des Plasmas werden also durch diese Kraft und die Driftbewegungen aktiv im MIMAFEKA eingeschlossen, so dass das Plasma im MIMAFEKA über lange Zeiten oder sogar kontinuier­ lich aufrechterhalten werden kann.This object is achieved in that a self-contained channel of a minimum of the absolute amount of the total magnetic field is generated by the externally impressed movement of the charged particles of the plasma (electrons and ions). From the center of such a minimum magnetic field channel, hereinafter abbreviated as MIMAFEKA, the absolute amount of the total magnetic field increases radially outwards. This turns the charged particles with a magnetic moment µ = -E red . B / B 2 , where E rot is the rotational energy of the particle around the local magnetic field B , pressed by the force F = -grad (| µ . B |) into the center of the channel. This force is also determined by drift movements v D [Ref. 3, chapter 3.2.2] to the center, which lead to a certain charge separation of ions (positive sign) and electrons (negative sign) by = ± ½v ⟂ r L ( B × B) / B 2 , where v ⟂ the Velocity component perpendicular to B. This creates an electric field E , which causes the drift velocity = (E × B ) B 2 of both electrons and ions towards the center of the MIMAFEKA. The charged particles of the plasma are thus actively enclosed in the MIMAFEKA by this force and the drift movements, so that the plasma in the MIMAFEKA can be maintained over long periods or even continuously.

Die Erzeugung des MIMAFEKA kann durch die Rotationsenergie der Teilchen im MIMAFEKA selbst erfolgen, da diese Rotationsenergie obiges magnetische Moment µ er­ zeugt, das dem lokalen Magnetfeld B grundsätzlich entgegengesetzt gerichtet ist. Die Summe dieser magnetischen Momente liefert ein mittleres diamagnetisches Feld B dia, das dem lokalen Magnetfeld immer entgegen gerichtet ist, es damit abschwächt und so zu einem Raumbereich mit einem Minimum des Gesamtmagnetfeldes führen kann, wenn B dia groß genug wird. Das Verhältnis dieser Abschwächung ist der Dichte n und der Stärke der magnetischen Momente µ = Erot/B der rotierenden Teilchen proportional Bdia/B = µ0.n.Erot/B2, wobei µ0 die Permeabili­ tätskonstante ist. Die lokale, relative magnetische Tiefe Bdia/B des Minimums der magnetischen Feldstärke kann also über die Dichte und die Rotationsenergie der Teilchen gesteuert werden. Damit die notwendigen Rotationsenergien trotz der relativistischen Massenzunahme der Elekt­ ronen erreicht werden, muß die Frequenz-Kamm-(FK)-Elektronen-Zyklotron-Resonanz- Heizung (EZRH) der Patentanmeldung "Verfahren für die effiziente Zyklotron-Resonanz- Heizung von Elektronen und Ionen in Plasmen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens" mit Aktenzeichen 199 25 555.5 des Deutschen Patentamts eingesetzt werden. Mit einem Kamm von Frequenzen von ω0 = eB/m0 bis ωmin ist es dann möglich, maximale Rotations­ energien der Elektronen bis Erotmax = m0c2(ω0/ωmin - 1) zu erhalten, wobei m0c2 = 511 keV die Ruheenergie des Elektrons ist. Setzt man <Erot< ≈ Erotmax/2, dann kann also ein MIMAFEKA von der relativen Tiefe Bdia/B = µ0.n.<Erot</B2 erhalten werden.The MIMAFEKA can be generated by the rotational energy of the particles in the MIMAFEKA itself, since this rotational energy generates the above magnetic moment µ , which is basically directed in the opposite direction to the local magnetic field B. The sum of these magnetic moments provides an average diamagnetic field B dia , which is always directed against the local magnetic field, thereby weakening it and can thus lead to a spatial area with a minimum of the total magnetic field if B dia becomes large enough. The ratio of this attenuation is proportional to the density n and the strength of the magnetic moments µ = E rot / B of the rotating particles B dia / B = µ 0 .nE rot / B 2 , where µ 0 is the permeability constant. The local, relative magnetic depth B dia / B of the minimum of the magnetic field strength can thus be controlled via the density and the rotational energy of the particles. In order for the necessary rotational energies to be achieved despite the relativistic increase in mass of the electrons, the frequency comb (FK) electron cyclotron resonance heating (EZRH) of the patent application "Process for the efficient cyclotron resonance heating of electrons and ions in plasmas and a device for carrying out the method "with file number 199 25 555.5 of the German Patent Office. With a comb of frequencies from ω 0 = eB / m 0 to ω min , it is then possible to obtain maximum rotational energies of the electrons up to E rotmax = m 0 c 2 (ω 0 / ω min - 1), where m 0 c 2 = 511 keV is the rest energy of the electron. If we set <E rot <≈ E rotmax / 2, then a MIMAFEKA of the relative depth B dia / B = µ 0 .n. <E rot </ B 2 can be obtained.

Um diesen MIMAFEKA im ursprünglich vorhandenen Magnetfeld B(r) an den gewünsch­ ten Stellen einzurichten, können die Mikrowellen durch entsprechende Anordnungen von Mik­ rowellen-Antennen (-Hörnern) auf den gewünschten Raumbereich konzentriert (fokussiert) werden. In axial-symmetrischen Magnetfeldern B(r) kann der MIMAFEKA auf diese Weise auf der Symmetrieachse des Magnetfeldes eingerichtet werden, während er in gekrümmten Feldern auf die neutrale Faser R = R0 konzentriert werden kann, wobei R0 der Krümmungsra­ dius dieser neutralen Faser ist. Andere Raumpositionen des MIMAFEKA sind damit natürlich ebenfalls möglich. Um bei diesen fokussierenden Abbildungen der Mikrowellen auf ein be­ stimmtes Raumgebiet die Mikrowellen nach einmaligem Durchgang durch dieses Gebiet nicht zu verlieren, kann auf der Gegenseite ein konkaver oder zylindrischer Mikrowellen-Hohlspiegel mit Krümmungsmittelpunkt im Zentrum des Raumgebiets angebracht werden, der die Mikro­ wellen in dieses Raumgebiet zurückreflektiert. Analog können die genannten Mikrowellen- Antennen ebenfalls in einem konkaven oder zylindrischen Mikrowellen-Hohlspiegel eingebettet sein, damit die Mikrowellen zwischen den beiden gegenüberliegenden Mikrowellen- Hohlspiegeln hin und her reflektiert werden.In order to set up this MIMAFEKA in the originally existing magnetic field B ( r ) at the desired locations, the microwaves can be concentrated (focused) on the desired spatial area by appropriate arrangements of microwave antennas (horns). In axially symmetrical magnetic fields B ( r ) the MIMAFEKA can be set up on the axis of symmetry of the magnetic field, while in curved fields it can be concentrated on the neutral fiber R = R 0 , where R 0 is the curvature radius of this neutral fiber . Other room positions of the MIMAFEKA are of course also possible. In order not to lose the microwaves after a single passage through this area with these focusing images of the microwaves on a certain spatial area, a concave or cylindrical microwave concave mirror with a center of curvature in the center of the spatial area can be attached, which waves the microwaves into it Space area reflected back. Analogously, the microwave antennas mentioned can likewise be embedded in a concave or cylindrical microwave concave mirror so that the microwaves are reflected back and forth between the two opposite microwave concave mirrors.

Während mit diesen Methoden vor allem die Position quer zum Magnetfeld B festgelegt wird, genügt die Einstrahlung der EZR-MW unter einem gewissen Winkel γ relativ zu B, um durch Ausnützen des Dopplereffekts den Elektronen nach dem Verfahren von [Ref. 4: N. J. Fish and A. H. Boozer, Phys. Rev. Lett. 45, 720 (1980)] eine mittlere Geschwindigkeit, d. h. einen elektrischen Strom parallel oder anti-parallel zu B zu erteilen. Experimentelle Bestätigungen dieses Verfahrens, das in der englischen Literatur als "Electron-Cyclotron-Current-Drive (ECCD)" Eingang gefunden hat, finden sich in [Ref. 5: V. Erckmann and U. Casparino, Plasma Phys. Control. Fusion 36, 1896 (1994)]. Damit wird selbst bei lokaler Produktion energierei­ cher Elektronen und bei kleinen Winkeln γ von wenigen Grad der MIMAFEKA auf die ge­ schlossenen Feldlinien ausgedehnt, wodurch ein in sich geschlossener MIMAFEKA entsteht.While these methods primarily determine the position transverse to the magnetic field B , the irradiation of the EZR-MW at a certain angle γ relative to B is sufficient to use the Doppler effect to utilize the electrons according to the method of [Ref. 4: NJ Fish and AH Boozer, Phys. Rev. Lett. 45, 720 (1980)] to give an average speed, ie an electric current parallel or anti-parallel to B. Experimental confirmations of this method, which has found its way into the English literature as "Electron Cyclotron Current Drive (ECCD)", can be found in [Ref. 5: V. Erckmann and U. Casparino, Plasma Phys. Control. Fusion 36, 1896 (1994)]. This means that even with local production of high-energy electrons and at small angles γ of a few degrees, the MIMAFEKA is extended to the closed field lines, creating a self-contained MIMAFEKA.

Bei größeren Winkeln γ < 10 Grad wird "ECCD" erst das, was der englische Ausdruck be­ inhaltet, nämlich eine elektrische Stromerzeugung parallel oder anti-parallel zu B, wobei hier ein Strom parallel zu B diskutiert werde. Dieser Strom erzeugt ein poloidales Magnetfeld B θ um den MIMAFEKA herum, das radial zunächst bis zu einem Maximalwert |Bθmax| ansteigt und dann wieder abfällt. Da für den magnetischen Einschluß von geladenen Teilchen nur die Absolutbeträge des Magnetfeldes entscheidend sind, trägt dieses Poloidalfeld zur weiteren Vertiefung des MIMAFEKA bei. Nennenswerte Feldstärken |Bθmax| werden aber nur durch große Stromdichten parallel zu B erreicht. Dafür ist ein MIMAFEKA besonders gut geeignet, da die radiale Ausdehnung des MIMAFEKA und der durch "ECCD" erzeugte Strom für das Erreichen sehr großer Stromdichten optimiert werden kann. Im Vergleich dazu wurde bisher bei Tokamak-Entladungen trotz Vorhandenseins eines Toroidalstroms noch nie von der Exis­ tenz eines MIMAFEKA gesprochen, da die notwendigen Stromdichten nicht erreicht wurden.At larger angles γ <10 degrees, "ECCD" only becomes what the English expression contains, namely an electrical current generation parallel or anti-parallel to B , a current parallel to B being discussed here. This current generates a poloidal magnetic field B θ around the MIMAFEKA, which initially radially up to a maximum value | B θmax | rises and then falls again. Since only the absolute amounts of the magnetic field are decisive for the magnetic inclusion of charged particles, this poloidal field contributes to the further deepening of the MIMAFEKA. Notable field strengths | B θmax | are only achieved by large current densities parallel to B. A MIMAFEKA is particularly well suited for this, since the radial expansion of the MIMAFEKA and the current generated by "ECCD" can be optimized to achieve very high current densities. In comparison, the existence of a MIMAFEKA has never been mentioned for tokamak discharges, despite the presence of a toroidal current, since the necessary current densities have not been reached.

Die Erzeugung eines MIMAFEKA durch Elektronen setzt zwecks Raumladungskompensa­ tion die Existenz von Ionen voraus, wobei z. B. die Bedingung ne = ni1Z1 + ni2Z2 für zwei Io­ nensorten mit Dichten ni1 und ni2 und mit Kernladungen Z1 und Z2 erfüllt sein müssen. Man kann dabei davon ausgehen, dass bei den angestrebten Elektronenenergien und Elektronendich­ ten ne < 1020 m-3 alle Atome mit niedrigem Z vollständig ionisiert sind. Durch Anlegen senk­ recht auf dem MIMAFEKA stehender elektrischer Wechselfelder mit Ionen-Zyklotron- Resonanz-(IZR)-Frequenzen werden diese Ionen auf große Energie geheizt, wenn die IZR- Frequenzen an die Resonanzfrequenzen dieser Ionen im MIMAFEKA angepasst sind. Da rela­ tivistische Effekte für die IZR bei den angestrebten Ionenenergien für die Kernfusion vernach­ lässigbar bleiben, ist es vorteilhaft, alle Magnetfeldwerte im MIMAFEKA mit IZR-Frequenzen zu besetzen, damit alle Ionen im MIMAFEKA gleichmäßig geheizt werden. Damit wird auch sichergestellt, dass der MIMAFEKA durch den Ionendiamagnetismus gleichmäßig vertieft wird. Dieser Ionendiamagnetismus wird nach den selben Prinzipien wie der Elektronendiamag­ netismus erhalten, denn es gilt (Bdia/B)ij = µ0.nij.<Erot<ij/B2 für die Ionensorte j. Der Ionendia­ magnetismus wird damit umso größer, je größer die Ionenrotationsenergie wird. Nicht­ thermische Energiespektren mit großer mittlerer Energie sind daher vorzuziehen, wie sie durch IZR-Heizung in den gegebenen Magnetfeldstrukturen mit Elektronen-MIMAFEKA erzeugt werden können.The generation of a MIMAFEKA by electrons presupposes the existence of ions for the purpose of space charge compensation. B. the condition n e = n i1 Z 1 + n i2 Z 2 for two types of ions with densities n i1 and n i2 and with nuclear charges Z 1 and Z 2 must be met. It can be assumed that with the desired electron energies and electron densities n e <10 20 m -3 all atoms with low Z are completely ionized. By applying electrical alternating fields with ion cyclotron resonance (IZR) frequencies standing vertically on the MIMAFEKA, these ions are heated to great energy if the IZR frequencies are matched to the resonance frequencies of these ions in the MIMAFEKA. Since relativistic effects for IZR remain negligible with the target ion energies for nuclear fusion, it is advantageous to occupy all magnetic field values in MIMAFEKA with IZR frequencies so that all ions in MIMAFEKA are evenly heated. This also ensures that the MIMAFEKA is deepened evenly by the ion diamagnetism. This ion diamagnetism is obtained according to the same principles as the electron diamagnetism, because (B dia / B) ij = µ 0 .n ij . <E rot < ij / B 2 for the ion type j. The greater the ion rotation energy, the greater the ion diamagnetism. Non-thermal energy spectra with large average energy are therefore preferable, as can be generated by IZR heating in the given magnetic field structures with electron MIMAFEKA.

Die drei Erzeugungsmechanismen des MIMAFEKA lassen sich einzeln oder in verschiede­ nen Kombinationen anwenden, wobei in einem toroidalen System alle drei zusammen sehr gute Ergebnisse erwarten lassen. Durch "ECCD" ist allerdings der Transformator des Tokamaks nicht mehr notwendig, so dass im Prinzip ein Tokamak ohne Transformator gebaut werden kann, der dann allerdings nicht mehr Tokamak genannt werden sollte. Der toroidale Strom wird aber im Gegensatz zum Stellarator für die Erzeugung des poloidalen Feldes benötigt. Im Grenzfall großen Diamagnetismus der rotierenden Elektronen und Ionen wird aber auch das dynamisch durch Strom erzeugte poloidale Feld nicht mehr unbedingt benötigt, so dass man einen MIMAFEKA in einer Tokamak-Geometrie ohne Toroidalstrom betreiben kann. In einer solchen Situation wäre dann auch die komplexe Poloidalfelderzeugung in Stellaratoren über­ flüssig, denn auch dort würde dann ein rein diamagnetischer MIMAFEKA ohne Poloidalfeld auskommen. Das heißt dann letzten Endes, dass die toroidalen Strukturen durch beliebige Kombinationen von N geraden und N gekrümmten Magnetfeldstrukturen ersetzt werden kön­ nen, wobei N eine beliebige ganze Zahl größer eins sein kann, die lediglich die Bedingung erfü­ llen müssen, dass das MIMAFEKA-Führungsfeld in sich geschlossen ist. Die axialsymmetrischen geraden Strukturen bieten große Vorteile, da große Resonanzvolumina mit sehr günstigen MF-EZRH- und MF-IZRH-Einkopplungen verwirklicht werden können. Die ge­ krümmten Teilstrukturen können dagegen in Stellarator-artiger Weise ausgeführt werden, die ohne elektrische Ströme längs des Führungsfeldes auskommt. Dem gekrümmten Führungsfeld kann aber auch eine Multipolfeld überlagert werden, so dass ein sehr vorteilhafter, gekrümm­ ter, statischer MIMAFEKA mit großer magnetischer Tiefe entsteht. Dieser statische MIMAFEKA besitzt zwar Fluchtkanäle, die aber wieder mit Potentialsperren versehen werden können, so dass nur eine Teilchensorte entweichen kann. Wählt man Ionen als entweichende Teilchen, dann arbeiten diese Fluchtkanäle wie Divertoren, denn das Multipolfeld hält den MIMAFEKA und im allgemeinen das Plasma von den Kammerwänden ab und leitet wenige energiearme Ionen durch die Fluchtkanäle auf Prallplatten. Diese Multipol-Fluchtkanäle arbei­ ten so gut als Divertoren, dass selbst die Überlagerung von axial-symmetrischen Magnetstruk­ turen mit Multipolfeldern einen Vorteil für die Stabilität und die Reinheit des MIMAFEKA er­ geben kann.The three generation mechanisms of MIMAFEKA can be used individually or in different ways Use combinations, all three being very good together in a toroidal system Expect results. Through "ECCD", however, is the transformer of the tokamak no longer necessary, so that in principle a tokamak can be built without a transformer can, which should then no longer be called Tokamak. The toroidal stream however, in contrast to the stellarator, it is required to generate the poloidal field. in the The extreme diamagnetism of rotating electrons and ions will also be the limit Poloidal field dynamically generated by electricity is no longer absolutely necessary, so one can operate a MIMAFEKA in a tokamak geometry without toroidal current. In a The complex poloidal field generation in stellarators would then also be such a situation liquid, because even then there would be a purely diamagnetic MIMAFEKA without a poloidal field get along. In the end, this means that the toroidal structures are arbitrary Combinations of N straight and N curved magnetic field structures can be replaced nen, where N can be any integer greater than one that only satisfies the condition must ensure that the MIMAFEKA leadership field is self-contained. The axially symmetric  straight structures offer great advantages because large resonance volumes with very affordable MF-EZRH and MF-IZRH couplings can be realized. The ge curved substructures, on the other hand, can be implemented in a stellarator-like manner manages without electrical currents along the guide field. The curved lead field But a multipole field can also be superimposed, so that a very advantageous, curved ter, static MIMAFEKA with great magnetic depth. This static MIMAFEKA does have escape channels, but they are again provided with potential locks so that only one type of particle can escape. If you choose ions as escaping Particles, then these escape channels work like divertors, because the multipole field holds them MIMAFEKA and generally the plasma from the chamber walls and conducts few Low-energy ions through the escape channels on baffle plates. These multipole escape channels work so good as divertors that even the superposition of axially symmetrical magnetic structures structures with multipole fields is an advantage for the stability and purity of the MIMAFEKA er can give.

Claims (12)

1. Erzeugung von Elektronen mit großen Energien durch Elektronen-Zyklotron-Resonanz- Heizung (EZRH) mit einem Kamm von Mikro-Wellen-(MW)-Frequenzen von ω0 bis ωmin = ω0 - Δω in einer toroidalen Magnetfeldstruktur, in der das toroidale Magnetfeld Bϕ wie in Toka­ maks oder Stellaratoren im Mittel proportional zu R-1 mit dem Abstand R von der Torusachse abnimmt und die Torusseele bei R0 liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen so mit MW-Frequenzen variabler und wählbarer Intensität und Phase durch eine oder mehrere Antennen auf die Torusseele eingestrahlt werden, daß die elektrische Feldamplitude der Mikrowellen vor allem in einem Raumbereich um die Torusseele herum aus­ reichende Werte für eine effektive EZRH mit einem Kamm von Mikrowellenfrequenzen be­ sitzt, so dass Elektronen vor allem in diesem Raumbereich auf große Rotationsenergien <Erot< ≈ ½m0c2(ω0/ωmin - 1) beschleunigt werden, wobei m0 die Ruhemesse des Elektrons, c die Lichtgeschwindigkeit und ω0 = eBϕ(R0)/m0 mit e gleich der Elementarladung sind, so dass sie in diesem Raumbereich ein diamagnetisches Feld erzeugen, das einen Kanal mit einem Minimum des toroidalen Magnetfeldes mit dem Kanal-Durchmesser etwa dieses Raumbereichs erzeugt, der im weiteren als Minimum-Magnet-Feld-Kanal (MIMAFEKA) bezeichnet wird, der in R- Richtung assymmetrisch zum Punkt R0 und in Richtung parallel zur Achse des Torus symmet­ risch zur Torusebene ist, in dem sich das Plasma aus energiereichen Elektronen und noch ther­ mischen Ionen selbst einschließt und deshalb kontinuierlich aufrechterhalten werden kann.1. Generation of electrons with large energies by electron cyclotron resonance heating (EZRH) with a comb of micro-wave (MW) frequencies from ω 0 to ω min = ω 0 - Δω in a toroidal magnetic field structure in which the toroidal magnetic field B ϕ as in Toka maks or stellarators decreases on average proportional to R -1 with the distance R from the torus axis and the torus core is at R 0 , characterized in that the microwaves with MW frequencies of variable and selectable intensity and Phase are irradiated by one or more antennas on the torus core, that the electrical field amplitude of the microwaves, especially in a space around the torus core, has sufficient values for an effective EZRH with a comb of microwave frequencies, so that electrons are primarily in this space to large rotational energies <E rot <≈ ½m 0 c 2 (ω 0 / ω min - 1), where m 0 is the rest measurement of the electron, c the speed of light eit and ω 0 = eB ϕ (R 0 ) / m 0 with e are equal to the elementary charge, so that they generate a diamagnetic field in this spatial area, which creates a channel with a minimum of the toroidal magnetic field with the channel diameter of approximately this spatial area , hereinafter referred to as the minimum magnetic field channel (MIMAFEKA), which is asymmetrical to the point R 0 in the R direction and symmetrical to the torus plane in the direction parallel to the axis of the torus, in which the plasma consists of high-energy electrons and still includes thermal ions themselves and can therefore be maintained continuously. 2. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellen durch entsprechende Anordnungen von Mikrowellen-Antennen oder Hörnern auf den Raumbereich des künftigen MIMAFEKA konzentriert (fokussiert) werden, wobei auf der Gegenseite ein konkaver oder zylindrischer Mikrowellen-Hohlspiegel mit Krümmungsmittelpunkt im Zentrum des Raumgebiets angebracht werden kann, der die Mik­ rowellen in dieses Raumgebiet zurückreflektiert, genau so wie die genannten Mikrowellen- Antennen ebenfalls in einem konkaven oder zylindrischen Mikrowellen-Hohlspiegel eingebettet sein können, damit die Mikrowellen zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Mikrowel­ len-Hohlspiegeln hin und her reflektiert werden.2. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claim 1, characterized, that the microwaves through appropriate arrangements of microwave antennas or Horns are focused on the space of the future MIMAFEKA, with a concave or cylindrical microwave concave mirror on the opposite side Center of curvature can be attached in the center of the spatial area that the Mik rowellen reflected back into this area, just like the microwave Antennas also embedded in a concave or cylindrical microwave concave mirror can be so that the microwaves between the two opposite microwave len concave mirrors are reflected back and forth. 3. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen mit einem Kamm von Mikrowellen-Frequenzen von ω0 bis ωmin = ω0 - Δω mit ihrem Ausbreitungsvektor k unter einem Winkel γ relativ zur Torustangente t eingestrahlt werden, so dass durch die in der englischen Literatur als "Electron Cyclotron Current Drive (ECCD)" für Einzelfrequenzen bekannte Erzeugung eines Elektronenstrom längs -t und damit eines elektrischen Stroms parallel zu t hier sehr effektiv mit einem Kamm von Mikrowellen- Frequenzen eingesetzt werden kann, wobei ω0 kleiner als eB/m0 gewählt wird, damit das Fre­ quenzband Δω eine ganze Gruppe von Elektronen mit Geschwindigkeitskomponenten anti­ parallel zu t heizt, wobei B das mittlere lokale Magnetfeld im MIMAFEKA darstellt.3. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation of Fusi onsrea reactors according to claims 1 and 2, characterized in that the microwaves with a comb of microwave frequencies from ω 0 to ω min = ω 0 - Δω with their propagation vector k radiated at an angle γ relative to the torus tangent t , so that the generation of an electron current along - t and thus an electric current parallel to t very effectively with the generation of an electron current along - t and thus an electric current parallel to t - known as "electron cyclotron current drive (ECCD)" in English literature a comb of microwave frequencies can be used, with ω 0 being chosen smaller than eB / m 0 so that the frequency band Δω heats an entire group of electrons with speed components anti parallel to t , B representing the mean local magnetic field in MIMAFEKA. 4. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vorher allein durch Elektronenrotation erzeugten MIMAFEKA ein großer Strom durch ECCD erzeugt wird, so dass ein starkes poloidales Magnetfeld B θ um den MIMAFEKA herum entsteht, das kombiniert mit dem Führungsfeld B des MIMAFEKA und dem diamagne­ tischen Feld B dia der rotierenden Teilchen ein Minimum des Absolutbetrags des Magnetfeldes, d. h. einen MIMAFEKA mit |B| = √[(B + B dia)2 + B θ 2] erzeugt, der tiefer ist als der nur dia­ magnetisch erzeugte MIMAFEKA.4. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation of Fusi onsreaktor according to claims 1 to 3, characterized in that in the previously generated solely by electron rotation MIMAFEKA a large current is generated by ECCD, so that a strong poloidal magnetic field B θ around the MIMAFEKA, which combined with the guide field B of the MIMAFEKA and the diamond field B dia of the rotating particles creates a minimum of the absolute amount of the magnetic field, ie a MIMAFEKA with | B | = √ [( B + B dia ) 2 + B θ 2 ], which is deeper than the only magnetically generated MIMAFEKA. 5. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem allein durch Elektronen-Diamagnetismus, allein durch Elektronen-Strom oder durch beide zusammen erzeugten MIMAFEKA von den Elektronen erzeugten und zwecks Neutralisation der Raumladung notwendigerweise vorhandenen Ionen durch Einzel- oder durch Multi-Frequenz-(MF)-Ionen-Zyklotron-Resonanz-Heizung (IZRH) auf große, für die Kernfusion ausreichende Rotationsenergie um die lokalen Magnetfeldlinien beschleunigt wer­ den, wodurch die Ionen ein diamagnetisches Magnetfeld erzeugen, das den MIMAFEKA wei­ ter vertieft, so dass das Kernfusionsplasma, bestehend aus Elektronen und Ionen großer Rota­ tionsenergie, sehr gut in dem MIMAFEKA eingeschlossen wird und kontinuierlich aufrechter­ halten werden kann.5. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claims 1 to 4, characterized, that in which solely by electron diamagnetism, solely by electron current or by both MIMAFEKA generated together by the electrons and for the purpose Neutralization of the space charge necessarily existing ions by single or through multi-frequency (MF) ion cyclotron resonance heating (IZRH) to large, for the Nuclear fusion will accelerate sufficient rotational energy around the local magnetic field lines which creates a diamagnetic magnetic field that the MIMAFEKA knows ter deepened, so that the nuclear fusion plasma, consisting of electrons and ions of large rota tion energy, very well in which MIMAFEKA is enclosed and continuously upright can be held. 6. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der MIMAFEKA nur durch den Diamagnetismus der Elektronen und der Ionen erzeugt wird, wobei der in Anspruch 2 behandelte ECCD nur dazu genutzt wird, den MIMAFEKA auch bei lokaler Einstrahlung der Mikrowellen mit endlichem, aber kleinem Öffnungswinkel ±δθ durch geringe Geschwindigkeitskomponenten parallel und anti-parallel zu t in beiden Um­ fangsrichtungen auf den ganzen Umfang zu verteilen.6. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation of Fusi onsreaktor according to claims 1 to 5, characterized in that the MIMAFEKA is generated only by the diamagnetism of the electrons and ions, the ECCD treated in claim 2 used only for this is to distribute the MIMAFEKA even in the case of local microwave radiation with a finite but small opening angle ± δθ due to low speed components in parallel and anti-parallel to t in both circumferential directions over the entire circumference. 7. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das den MIMAFEKA führende, ursprünglich vorhandene Magnetfeld nicht nur toroidale Form besitzen kann, sondern auch aus beliebig gekrümmten Teilstücken, inklusive geraden Teilstücken mit Krümmung null unter der Voraussetzung zusammengesetzt sein kann, dass die Feldlinien dieses Magnetfeldes in dieser verallgemeinerten Form in sich geschlossen bleiben, wobei die Kombination aus N geraden und N gekrümmten Teilstücken besonders vorteilhaft ist, wobei N eine beliebige ganze Zahl größer als eins sein kann.7. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claims 1 to 6, characterized, that the original magnetic field leading the MIMAFEKA is not only toroidal Can have shape, but also from arbitrarily curved sections, including straight Pieces with zero curvature can be assembled provided that the Field lines of this magnetic field remain closed in this generalized form, the combination of N straight and N curved sections being particularly advantageous where N can be any integer greater than one. 8. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das MIMAFEKA-Führungsfeld in den gekrümmten Teilstücken von einem Multipolfeld überlagert wird, so dass in diesen gekrümmten Teilstücken bereits ein statischer MIMAFEKA ohne Plasma vorhanden ist, der zusätzlich dadurch symmetrisch gemacht werden kann, dass die Pole des Multipolfeldes auf der Außenseite bei R < R0 stärker und die Pole auf der Innenseite bei R < R0 schwächer sind als der Mittelwert aller Pole dieses Multipols, wobei R0 der Abstand des MIMAFEKA-Zentrums und R der allgemeine Abstand vom Krümmungsmittelpunkt des gekrümmtem Teilstücks ist.8. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation of Fusi onsreaktor according to claims 1 to 7, characterized in that the MIMAFEKA guide field is superimposed in the curved sections of a multipole field, so that a static MIMAFEKA in these curved sections is present without plasma, which can additionally be made symmetrical in that the poles of the multipole field on the outside are stronger at R <R 0 and the poles on the inside at R <R 0 are weaker than the mean value of all poles of this multipole, where R 0 is the distance from the MIMAFEKA center and R is the general distance from the center of curvature of the curved section. 9. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluchtkanäle der Multipolfelder in den gekrümmten Teilstücken mit elektrischen Po­ tentialsperren entweder für Elektronen oder für Ionen jeweils bis zu einer festzusetzenden Grenzenergie ausgestattet werden, die wie Partikelspiegel wirken, so dass diese Fluchtkanäle als selektive Divertoren für Ionen oder Elektronen genutzt werden können.9. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claims 1 to 8, characterized, that the escape channels of the multipole fields in the curved sections with electrical Po potential locks either for electrons or for ions up to one to be fixed Limit energy are equipped, which act like particle levels, so that these escape channels can be used as selective divertors for ions or electrons. 10. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die IZRH besonders günstig in geraden Teilstücken des MIMAFEKA eingesetzt wird, weil die elektrischen Wechselfeld-Vektoren der IZRH besonders günstig in das Plasma ein­ dringen, wenn sie senkrecht auf dem magnetischen MIMAFEKA-Führungsfeld stehen, was besonders günstig durch beidseitig den MIMAFEKA einschließende Elektroden erreicht werden kann, die mit entgegengesetztem Vorzeichen mit der IZRH-Wechselspannung beaufschlagt werden, wobei diese Elektroden durch Isolatormaterial, wie z. B. Quarz vor dem Plasma ge­ schützt werden können.10. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claims 1 to 9, characterized, that the IZRH is used particularly cheaply in straight sections of the MIMAFEKA, because the IZRH's alternating electric field vectors are particularly favorable in the plasma penetrate when they are perpendicular to the magnetic MIMAFEKA guide field, which is special  can be achieved favorably by electrodes that enclose MIMAFEKA on both sides can, which acts on the IZRH AC voltage with the opposite sign be, these electrodes by insulator material such. B. quartz before the plasma ge can be protected. 11. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auch die geraden Teilstücke des MIMAFEKA von Multipolfeldern mit gleich starken Po­ len überlagert werden, so dass in diesen geraden Teilstücken bereits ein statischer MIMAFEKA ohne Plasma vorhanden ist, der den zusätzlich durch Diamagnetismus oder Teil­ chenstrom vertieften MIMAFEKA räumlich stabilisiert, wobei die Stärke dieser Multipolfelder von sehr kleinen bis zu sehr großen Werten reichen kann, und wobei bei großer Stärke die Fluchtkanäle dieser Multipolfelder, wie in Anspruch 9 beschrieben, wieder als selektive Diver­ toren ausgeführt werden können.11. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claims 1 to 10, characterized, that even the straight sections of the MIMAFEKA from multipole fields with equally strong buttocks len are superimposed, so that a static MIMAFEKA is present without plasma, which is additionally due to diamagnetism or part Chenstrom deepened MIMAFEKA spatially stabilized, the strength of these multipole fields can range from very small to very large values, and with great strength the Escape channels of these multipole fields, as described in claim 9, again as a selective diver gates can be executed. 12. Dynamische Minimum-Magnet-Feld-Konfiguration für kontinuierlichen Betrieb von Fusi­ onsreaktoren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der MIMAFEKA rein diamagnetisch nur in einer einzigen, langen, axial-symmetrischen Magnetstruktur mit homogenem Magnetfeld oder in sich periodisch abwechselnden Abschnit­ ten mit homogenem und inhomogenem Magnetfeld erzeugt wird, so dass ein MIMAFEKA mit örtlich periodisch schwankendem Eigenschaften in dieser Struktur entstehen kann, die an den weit auseinanderliegenden Enden mit sehr starken magnetischen Spiegelfeldern mit Potential­ sperren für Elektronen oder Ionen abgeschlossen wird, so dass nur dort schwache und für Fu­ sionsprodukte manchmal sogar gewünschte Fluchtkanäle für eine Teilchensorte existieren.12. Dynamic minimum magnetic field configuration for continuous operation by Fusi onsreaktor according to claims 1 to 11, characterized, that the MIMAFEKA is purely diamagnetic only in a single, long, axially symmetrical Magnetic structure with a homogeneous magnetic field or in periodically alternating sections with a homogeneous and inhomogeneous magnetic field, so that a MIMAFEKA with locally periodically fluctuating properties can arise in this structure, which to the widely spaced ends with very strong magnetic mirror fields with potential lock for electrons or ions is completed, leaving only weak and for Fu sion products sometimes even have desired escape channels for a particle type.
DE10007532A 1999-04-29 2000-02-16 Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy Withdrawn DE10007532A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10007532A DE10007532A1 (en) 1999-06-02 2000-02-16 Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy
DE10081186T DE10081186D2 (en) 1999-04-29 2000-04-28 Nuclear fusion machine for low-neutron energy release at medium energies of the fusion reaction partners greater than 30 Kev
PCT/DE2000/001351 WO2000067535A1 (en) 1999-04-29 2000-04-28 Nuclear fusion machine for releasing energy with fewer neutrons and with average fusion reactant energies greater than 30 kev
AU58019/00A AU5801900A (en) 1999-04-29 2000-04-28 Nuclear fusion machine for releasing energy with fewer neutrons and with averagefusion reactant energies greater than 30 kev

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19925555A DE19925555A1 (en) 1999-04-29 1999-06-02 Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy
DE10007532A DE10007532A1 (en) 1999-06-02 2000-02-16 Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10007532A1 true DE10007532A1 (en) 2001-09-06

Family

ID=26004417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10007532A Withdrawn DE10007532A1 (en) 1999-04-29 2000-02-16 Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10007532A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4057462A (en) * 1975-02-26 1977-11-08 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Radio frequency sustained ion energy
DE19741515A1 (en) * 1997-09-20 1999-04-15 Juergen Andrae Process for energy generation with plasma-induced, controlled nuclear fusion and device for carrying out the process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4057462A (en) * 1975-02-26 1977-11-08 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Radio frequency sustained ion energy
DE19741515A1 (en) * 1997-09-20 1999-04-15 Juergen Andrae Process for energy generation with plasma-induced, controlled nuclear fusion and device for carrying out the process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69033089T2 (en) RESONANCE PLASMA SOURCE AND OPERATION THROUGH ELECTRON CYLOTRON
DE3850416T2 (en) Arrangement for generating a magnetic field.
DE3313179A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING AND INCLUDING A PLASMA
DE1589945A1 (en) Process and arrangement for generating nuclear reactions
DE3017126A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR IMPLODING A MICRO AREA BY MEANS OF A HIGH SPEED PIPE
DE1222589B (en) Device for generating a space-charge-neutralized beam of charged particles
DE2229752A1 (en) Process for generating a high density plasma
DE1186155B (en) Method and device for heating a plasma
DE3424449A1 (en) SOURCE FOR NEGATIVE IONS
DE2933800A1 (en) PLASMA DEVICE AND METHOD FOR OPERATING THE SAME
DE2213431A1 (en) Method and device for generating plasma using long-wave lasers
DE1589581B1 (en) Device for generating and confining an ionized gas
DE19741515A1 (en) Process for energy generation with plasma-induced, controlled nuclear fusion and device for carrying out the process
DE2526123A1 (en) ELECTRON BEAM DEVICE
DE10007532A1 (en) Releasing energy using controlled nuclear fusion involves use of plasma chamber having plasma which operates with specific energy
DD251664A5 (en) MACROSPOPIC DEVICE AND METHOD FOR FORMING A COHERENT BEAM OF BOSONES
Lawrence High-Current Accelerators
DE10033969B4 (en) Apparatus for generating collisions of opposing ion bundles
DE1489020B2 (en) ACCELERATOR FOR CHARGED PARTICLES
DE69915282T2 (en) DEVICE FOR GENERATING A MAGNETIC FIELD INSIDE A VESSEL
DE3017203A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR HEATING BY MEANS OF A RELATIVISTIC ELECTRON BEAM OF A HIGHLY INTENSIVE PLASMA FOR CONTROLLING HIGH SPEED PIPES
DE10125760B4 (en) Apparatus for generating collisions of opposing ion bundles
DE4302630C1 (en) Coaxial plasma ring accelerator - forms poloidal alternating magnetic field for shape-stabilising plasma confinement
WO2000067535A1 (en) Nuclear fusion machine for releasing energy with fewer neutrons and with average fusion reactant energies greater than 30 kev
Kesner ICRF fuelling of tandem mirror end plugs

Legal Events

Date Code Title Description
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 19925555

Format of ref document f/p: P

AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 19925555

Format of ref document f/p: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
8143 Withdrawn due to claiming internal priority