DE1920300A1

DE1920300A1 - Device for inducing nuclear fusions

Info

Publication number: DE1920300A1
Application number: DE19691920300
Authority: DE
Inventors: Meeks Gene Arnold; Hirsch Robert Louis
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1969-11-20
Also published as: US3530497A; FR2022091A6; ES366386A1

Description

Dipl.-Phys, Leo ThulDipl.-Phys, Leo Thul PatentanwaltPatent attorney

7000 Stuttgart-Feuerbaoh7000 Stuttgart-Feuerbaoh

Kurze Strasse 8Short street 8 R,L. Hirsch - O.A. Meeks 8-3R, L. Hirsch - O.A. Meeks 8-3 INTERNATIONAL STANDARP ELECTRIC CORPORATION, New YorkINTERNATIONAL STANDARP ELECTRIC CORPORATION, New York Vorrichtung zur Herbeiführung von KernfusionenDevice for inducing nuclear fusions

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernfusionen* " insbesondere von kontrollierten Kernfusionen»The invention relates to a device for inducing nuclear fusions * " especially of controlled nuclear mergers »

Methoden und Vorrichtungen zur Herbeiführung fortlaufender Kernfusionen von der Art, die auch Gegenstand der Erfindung ist, sind beschrieben in der deutschen Patentschrift 1 177 260 und der deutschen, noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 15 89Methods and devices for inducing continuous nuclear fusions of the type which is also the subject of the invention are described in US Pat the German patent specification 1 177 260 and the German, as yet unpublished patent application P 15 89

Diese Vorrichtungen verwenden eine kugelförmige Anordnung, ind?r zwei im wesentlichen kugelförmige Elektroden, eine Kathode und eine Anode, konzentrisch zueinander angeordnet sind. In einer AusfUhrungsform ist die elektronenemittierende Kathode konzentrisch von einer sohalenförmigen Anode umgeben. Die Kathode ist im Gegensatz zur Anode für Ionen durchlässig. Bel Be- trieb der Vorrichtung; erzeugt eine elektrische Entladung, welche sich aus Elektronen- und Ionenströmen hoher Grösaenordnung in dem von der Kathode umgebenen Raum zusammensetzt, eine radiale Potentialverteilung, welche nahe dem Zentrum des Kathodenhohlraums ein Minimum und ausserhalb davon in der Nähe der Anodenwand ein Maximum hat, Bei einem bestimmten Radius zwischen dem Zentrum und der Kathodenwand entsteht eine virtuelle Anode in Form einer kugelförmigen HUlIe* Das Potential dieser virtuellen Anode 1st im wesentlichen gleioh dem der wirklichen Anode, wodurch; innerhalb der virtuellen AnodenhUlle Ionen eingefangen werden* Wegen der Elektronenemission durch die Kathode liegt das Potentialminimum im Zentrum, weshalb die eingefangenen Ionen duroh dieses Zentrum schwingen. Bei genügend hohem Potentialunter-Bohiü zwlsohen der virtuellen Anode und dem Zentrum werden die eingffangenen Ionen auf fUr nukleare Reaktionen ausreichende Energien gebraoht, soThese devices use a spherical arrangement, two in half essentially spherical electrodes, a cathode and an anode, are arranged concentrically with one another. In one embodiment, the electron-emitting cathode is concentrically surrounded by a socket-shaped anode. In contrast to the anode, the cathode is permeable to ions. Bel loading drove the device; creates an electrical discharge, which results from Electron and ion currents of high magnitude in the space surrounded by the cathode composed, a radial potential distribution, which is close to the center of the cathode cavity a minimum and outside it in the Near the anode wall has a maximum, at a certain radius between the center and the cathode wall creates a virtual anode in the form of a spherical shell * The potential of this virtual anode is essentially same as that of the real anode, whereby; Ions are trapped inside the virtual anode shell * Because of the electron emission by the cathode, the minimum potential is in the center, which is why the trapped Ions vibrate through this center. If the potential under-boil between the virtual anode and the center is high enough, the trapped ions are brought to energies sufficient for nuclear reactions, see above

17-April 1969 909847/0511 / April 17, 1969 909847/0511 /

Ku/Do · ^ -/-Ku / Do ^ - / -

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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dass im Zentrum stattfindende Ionenzusammenstösse zu Kernfusionen führen.that ion collisions taking place in the center lead to nuclear fusions to lead.

Die Ionen bipolarer Ladungen, die sowohl zur Erzeugung der zuvor erwähnten virtuellen Elektroden als auch zur Herbeiführung der Kernfusionen benutzt werden, werden in der Vorrichtung naoh dem eingangs erwähnten deutsohen Patent 1 177 260 in einem Beispiel duroh Ionisation neutralen Gases erhalten, welohes direkt in die Anode eingeführt wird, in einem anderen BeI-spiel mittels Ionenkanonen, die ausaerhalb der Anode und Kathode angeordnet sind, woljei Jede dieser Ionenkanonen einen Nadelstrahl erzeugt, der auf das Zentrum der Anordnung gezielt ist. Bei der deutschen, noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 15 89 9¹Hi) ist die Ionenquelle überhaupt auf Ionenkanonen beschränkt, die aussen an der Anode befestigt sind, in deren Innenraum eine Kathode angeordnet 1st. Auch diese Ionenkanonen erzeugen Strahlen konzentrierter bleistift- oder nadeiförmiger Gestalt mit vollem Querschnitt.The ions of bipolar charges, which are used both to generate the aforementioned virtual electrodes and to bring about the nuclear fusions, are obtained in the device according to the German patent 1,177,260 mentioned at the beginning in an example by ionization of neutral gas, which is directly in the anode is introduced, in another example by means of ion guns which are arranged outside the anode and cathode, where each of these ion guns generates a needle beam which is aimed at the center of the arrangement. In the German patent application P 15 89 9 ¹ Hi), which has not yet been published, the ion source is generally limited to ion cannons which are attached to the outside of the anode, in the interior of which a cathode is arranged. These ion cannons also produce beams of concentrated pencil or needle-shaped form with a full cross-section.

Experimente haben gezeigt, dass um so mehr Ionen zur Herbeiführung von Kernfusionen ausgenutzt werden, Je mehr die Ionenbewegungen sich einem radialen Verlauf nähern. Ionen, bei denen dies nioht der Fall 1st, weisen einen Energieverlust auf. Man hat gefunden, dass die Raumladung, die sich in den erwähnten Nadelstrahlen ausbreitet, eine bedeutende Anzahl nicht radialer Ionen erzeugt, wodurch die Gesamtzahl der zugefUhrten Ionen nicht maximal ausgenutzt und der Wirkungsgrad beim Einfangen der Ionen vermindert wird.Experiments have shown that the more ions cause nuclear fusions be exploited, the more the ion movements become a radial Approach course. Ions for which this is not the case show an energy loss on. It has been found that the space charge contained in the mentioned Pin rays spreads a significant number of non-radial ions generated, whereby the total number of supplied ions is not used to the maximum and the ion trapping efficiency is decreased.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen zu schaffen, in der die Ionen in einer Anordnung mit im wesentliohen kreisförmigen Querschnitt erzeugt werden, so dass die den Mittelpunkt dieser Anordnung durchlaufenden Ionen im wesentlichen an allen Punkten der Anordnung austreten. 'It is therefore the object of the invention to provide a device for bringing about To create nuclear reactions in which the ions are in an arrangement with essentially circular cross-section can be generated, so that the ions passing through the center of this arrangement are essentially at all points exit the order. '

Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen zu schaffen, In der eine der Bildung einer das Fusionszentrum umschliessenden, flächenhaften Ionenquelle dienenden Elektrode vorgesehen ist.It is a particular object of the invention to provide a device for inducing of creating nuclear reactions, In the one of the formation of one the fusion center surrounding, planar ion source serving electrode is provided.

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R.L. Hirsch - G.A. Meeks 8-3R.L. Hirsch - G.A. Meeks 8-3

Bei einer Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen, bei der eine Anode eine für geladene Teilchen und- Gas durchlässige Kathode umschliesst, die ihrerseits einen zentral zu diesen Elektroden liegenden freien Raum bestimmt, wird dies erfindungsgemäss daduroh erreicht, dass zwischen Anode und Kathode ein die Kathode umschliessendes, für geladene Teilchen und Gas durchlässiges Ionenquellengitter angeordnet ist und an diesen Elektroden eine solche Spannung liegt, dass das Ionenquellengitter gegenüber der Anode ein positives Potential aufweist und die von mindestens einer zwischen Ionenquellengitter und Anode gelegenen Glühkathode erzeugten Elektronen des Ionenquellengitters als Elektronenwolke einhüllen und dass das zwischen dem Ionenquellengitter und der Kathode erzeugte elektrische Feld den durch Ionisierung eines neutralen, verschmelzfähigen Gases innerhalb des Ionenquellengitters entstandenen positiven Ionen längs radial konvergierenden Bahnen zum Mittelpunkt dieses freien Raumes für Kernreaktionen ausreichende Energien verleiht.In a device for inducing nuclear reactions, in which a Anode encloses a cathode permeable to charged particles and gas, which in turn determines a free space located centrally to these electrodes, this is achieved according to the invention in that between the anode and cathode a cathode enclosing the charged one Particle and gas permeable ion source grid is arranged and on these Electrodes have such a voltage that the ion source grid is opposite the anode has a positive potential and that of at least one Electrons are generated between the ion source grid and the anode of the ion source grid as an electron cloud and that the between the ion source grid and the cathode generated by the ionization of a neutral, fusible gas within the electrical field Ion source grid created positive ions along radially converging paths to the center of this free space sufficient for nuclear reactions Gives energies.

Als vorteilhaft wird dabei angesehen, dass Anode, Ionenquellengitter und Kathode einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Weiter wird es als vorteilhaft erachtet, dass die Anode im wesentlichen aus einer hermetisch abgeschlossenen metallischen Hülle und sowohl das Ionenquellengitter als auch die !Cathode aus einer selbsttragenden Elektrode mit einer Vielzahl von,Öffnungen besteht.It is considered advantageous that the anode, ion source grid and cathode have a circular cross-section and are arranged concentrically with one another. It is also considered advantageous that the anode in essentially from a hermetically sealed metallic shell and both the ion source grid and the cathode from a self-supporting one Electrode with a multitude of openings.

Eine vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass Anode, Ionenquellengitter und Kathode kugelförmig ausgebildet sind und das Ionenquellengitter von einer an der Innenfläche der Anode befestigten, ringförmigen Glühkathode konzentrisch umgeben ist, deren Zuleitungen zusammen mit der Anode geerdet sind.An advantageous embodiment consists in the anode, ion source grid and cathode are spherical and the ion source grid of a attached to the inner surface of the anode, ring-shaped hot cathode is concentrically surrounded, the leads of which are grounded together with the anode.

Dabei wird es als vorteilhaft angesehen, dass sowohl die Kathode als auch das Ionenquellengitter aus einem Drahtgitter bestehen, dessen Öffnungen eine Weite von etwa einem Fünftel des Durchmessers der entsprechenden Elektrode aufweisen und dass die Anodenhülle Anschlüsse für eine Vakuumpumpe besitzt*It is considered advantageous that both the cathode and the ion source grid consist of a wire grid, the openings of which have a Width about a fifth of the diameter of the corresponding electrode and that the anode shell has connections for a vacuum pump *

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Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass Anode, Kathode und lonenquellengitter Jeweils die Form eines Zylinders besitzen, dessen beide Endeihalbkugelförmig ausgebildet sind und dass in den beiden halbkugelförmigen Bereichen zwischen Ionenquellengitter und Anode jeweils eine die Zylinderachse konzentrisch umgebende ringförmige Glühkathode angeordnet ist.Another advantageous embodiment of the device according to the invention consists in that the anode, cathode and ion source grid each have the shape of a cylinder, both ends of which are hemispherical and that in each of the two hemispherical areas between the ion source grid and anode, the cylinder axis is concentric surrounding annular hot cathode is arranged.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten k Ausführungsbeispiele näher erläutert.In the following the invention is illustrated with reference to the drawings k exemplary embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung, eines Auführungsbeispiels der Erfindung zur Erklärung der Arbeitsweise.Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the Invention to explain how it works.

Fig. 2 zeigt eine Potentialverteilungskurve, die bei der Erklärung der Arbeitsweise benutzt wird.Fig. 2 shows a potential distribution curve used in explaining the operation is used.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines teilweise im Schnitt gehaltenen Ausführungsbeispiels der Erfindung.Fig. 3 shows a side view of an embodiment shown partially in section the invention.

Fig. 4 ist eine entsprechende Ansicht eines weiteren AusfUhrungsbeiapiels der Erfindung.Fig. 4 is a corresponding view of a further embodiment the invention.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 5-5 des AusfUhrungsbeispiels von Fig. 4.Fig. 5 shows a cross section along the section line 5-5 of the exemplary embodiment of Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 4 dargestellten AusfUhrungsbeispiels.FIG. 6 shows a top view of the exemplary embodiment shown in FIG.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiele von Fig. 4 zur Erklärung der Arbeitsweise.FIG. 7 shows a schematic representation of the exemplary embodiment from FIG Fig. 4 to explain the mode of operation.

In der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist eine ionendurohlSssige Kreisförmige Kathode 20 konzentrisch von einer Anode 21 und einem zwiaohen beiden angeordneten lonenquellengitter 22 umschlossen. Sowohl das Gitter 22 als auoh. die Kathode 20 sind sehr durchlässig für Gas und geladen© Teilohen. Das Git-In the schematic illustration in FIG. 1, an ionic circular cathode 20 is concentrically enclosed by an anode 21 and an ion source grid 22 arranged between the two. Both the grid 22 and auoh. the cathode 20 are very permeable to gas and charged © Teilohen. The Git

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ter 22 kann hypothetisch als eine gleiohmässig über den ganzen Umfang emittierende Ionenquelle betrachtet werden. In praktischen Ausführungsbeispielen kann die Gestalt dieser Elektroden kugelförmig, zylindrisch oder ringförmig sein, wie später noch beschrieben wird.ter 22 can be hypothesized as one uniform over the whole perimeter emitting ion source are considered. In practical embodiments, the shape of these electrodes can be spherical, cylindrical or be ring-shaped, as will be described later.

Die Ionen werden vom Gitter 22 auf vollkommen radialen Bahnen in die Kathode 20 beschleunigt, wo sie durch gegenseitige Abstossung abgetrennt werden und bei einem bestimmten, mit 25 bezeichneten Radius zur Ruhe kommen. Dann werden sie wieder radial nach aussen beschleunigt. Nach Durchgang durch die Kathode 20 kommen sie beim Gitter 22 wieder zur Ruhe. Da die Ionen ausserhalb des Kreises 23 entstehen, kann die Ionenlconzentration an diesem Kreis als virtuelle Anode bezeichnet werden.The ions are from the grid 22 in perfectly radial paths into the cathode 20 accelerated, where they are separated by mutual repulsion and come to rest at a certain radius designated by 25. Then they are accelerated radially outwards again. After passing through the cathode 20, they come to rest again at the grid 22. Since the ions are outside of the circle 23 arise, the ion concentration at this Circle can be referred to as the virtual anode.

Im einzeihen zeigt die Fig. 1 einen hermetisch abgeschlossenen kugelförmigen Elektronenröhrenaufbau, in dem die Kathode 20 als offene metallische Maschenelektrode betrachtet werden kann. Die Anode 21 ist eine feste metallische, gasundurchlässige Hülle. Der Aufbau des Gitters 22 sei der gleiche wie der der Kathode.In the row, Fig. 1 shows a hermetically sealed spherical Electron tube structure in which the cathode 20 is an open metal mesh electrode can be viewed. The anode 21 is a solid metallic, gas impermeable envelope. The structure of the grid 22 is the same as that of the cathode.

Geeignete elektrische Verbindungen sind an den Elektroden 20, 21 und 22 vorgesehen, wobei ein Leiter 24 zum Anlegen einer positiven Spannung von der Energiequelle 26 mit der Anode 21 verbunden ist, ein weiterer Leiter 25 mit der Kathode 20 für Verbindung mit der negativen Klemme der Energiequelle 26, und noch ein weiterer Leiter 27 mit dem Gitter 22, um eine etwas höhere Spannung anzulegen. Diese etwas höhere Spannung erhält man durch eine weitere Energiequelle 28. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Anode 21 geerdet. Eine vorzugsweise ringförmige Glühkathode 29 ist in dem Raum zwischen der Anode 21 und dem Gitter 22 fest angeordnet, so dass die von ihr emittierten Elektronenhirn wesentlichen nur zum Gitter 22 fliegen« Die Kathode 29 ist geerdet und ihrerseits mit einer hier nicht gezeigten Heizspannungsquelle verbunden.Appropriate electrical connections are provided on electrodes 20, 21 and 22, wherein a conductor 24 for applying a positive voltage from the energy source 26 is connected to the anode 21, a further conductor 25 to the cathode 20 for connection to the negative terminal of the power source 26, and yet another conductor 27 with the grid 22 to provide a slightly higher voltage to put on. This somewhat higher voltage is obtained from another power source 28. In the preferred embodiment of this invention the anode 21 is grounded. A preferably ring-shaped hot cathode 29 is fixedly arranged in the space between the anode 21 and the grid 22, so that the electron brain emitted by it essentially only fly to grid 22 " The cathode 29 is grounded and in turn with a heating voltage source, not shown here tied together.

Lassen wir für einen Augenblick die Wirkung der Kathode auf die Betriebsweise der Anordnung ausser Betracht, so wird neutrales Gas mit niedrigem Druck innerhalb des Gitters 22 ionisiert. Dort entwickelt sich dann eineLet us leave for a moment the effect of the cathode on the mode of operation Disregarding the arrangement, neutral gas becomes low Pressure within the grid 22 ionizes. Then one develops there

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R.L. Hirsch - O.A. Meeks 8-3R.L. Hirsch - O.A. Meeks 8-3

elektrische Entladung, die sich aus hohen Elektronen- und Ionenströmen in dem Raum innerhalb der Kathode 20 zusammensetzt und die die Entstehung einer Potentialdifferenz zur Folge hat, welche so Gesteuert werden kann, dass sich ein Minimum in der Nähe des geometrischen Mittelpunktes 30 und ein Maximum in der Nähe des Gitters 22 ergibt, mit einem 'oder mehreren Potential-Maxima (virtuelle Anoden) und -Minima (virtuelle Kathoden), konzentrisch um diese Kathode herum angeordnet. Energiereiche Ionen, die in Richtung auf den Mittelpunkt 30 aus Gebieten hohen Potentials fallen, werden auf Geschwindigkeiten (Energien) gebracht, vrelche ausreichen,.um nukleare Reaktionen zu erzeugen.electrical discharge resulting from high electron and ion currents in composed of the space within the cathode 20 and the formation of a Potential difference, which can be controlled so that there is a minimum in the vicinity of the geometric center 30 and a maximum in the vicinity of the grid 22 results, with one or more potential maxima (virtual Anodes) and minima (virtual cathodes), concentric around this cathode arranged around. High energy ions moving towards the center 30 falling from areas of high potential will be at speeds (Energies) that are sufficient to generate nuclear reactions.

Die im allgemeinen gleichmässig in der Nähe der Innenfläche des Gitters 22 erzeugten Ionen, die mit der Nummer 31 bezeichnet sind, folgen radialen Bahnen der entsprechenden Pfeile 32 bis zur inneren Grenze der virtuellen Anode, die duroh den Kreis 23 bezeichnet ist. Dieser Kreis 23 ist konzentrisch hinsichtlich des Mittelpunktes 30 und zeigt die Grosse und den Crt der virtuellen Anode an.The generally uniform near the inner surface of the grid 22 generated ions, which are marked with the number 31, follow the radial paths of the corresponding arrows 32 to the inner limit of the virtual anode, which is designated by the circle 23. This circle 23 is concentric with respect to the center point 30 and shows the size and the Crt of the virtual Anode on.

Die in einem Gebiet ausserhalb der virtuellen Anode 23 erzeugten Elektronen werden in Richtung auf letztere beschleunigt und durchdringen sie in Richtung auf den Mittelpunkt 30. Befinden sie sich erst einmal innerhalb der virtuellen Anode 23, dann werden sie durch ihre gegenseitige Abstossung abgebremst, bis sie bei etwas geringerem Radius eine negative, mit3¹I bezeichnete Raumladung bilden, welche eine virtuelle Kathode kugelförmiger Gestalt_sund konzentrisch um den Mittelpunkt 30 angeordnet, darstellt. Ionen der virtuellen Anode 23 werden dann nach innen in Richtung auf die virtuelle Kathode 34 beschleunigt. Bei genauer Einstellung der relativen Ionen- und Elektronenströme kann diese virtuelle Kathode 34 bei solch einem kleinen Radius aufrecht erhalten werden, dass sie als fast im Mittelpunkt 30 befindlich betrachtet werden kann. Die dieses Zentrumsgebiet durchlaufenden Ionen 31 besitzen hohe kinetische Energien. Viele dieser Ionen kollidieren in diesem zentralen Gebiet und rufen Kernreaktionen hervor.The electrons generated in an area outside the virtual anode 23 are accelerated in the direction of the latter and penetrate them in the direction of the center 30. Once they are inside the virtual anode 23, they are decelerated by their mutual repulsion until they are at With a somewhat smaller radius, a negative space charge, denoted 3 ¹ I, is formed, which represents a virtual cathode of spherical shape _s and arranged concentrically around the center point 30. Ions of the virtual anode 23 are then accelerated inwards in the direction of the virtual cathode 34. With a precise adjustment of the relative ion and electron currents, this virtual cathode 34 can be maintained with such a small radius that it can be viewed as being located almost in the center 30. The ions 31 passing through this central area have high kinetic energies. Many of these ions collide in this central area and cause nuclear reactions.

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R.L. Hirsch - β. A. Meeks 8-3R.L. Deer - β. A. Meeks 8-3

Der Grund für das Entstehen der virtuellen Elektroden 23 und 34 liegt in dem. Einfangen oder in der Begrenzung von geladenen Teilchen durch eine erzwungene Ladungstrennung in kugelförmiger Gestalt. Die Entstehung der virtuellen Elektroden verbraucht offensichtlich Energie und die bipolaren Ladungen sind die verwendeten Mittel zu dieser Bildung der virtuellen Elektroden. Je wirksamer diese Mittel verwendet werden, um so weniger Energie wird verbraucht. Diese Erfindung befasst sich mit diesem Wirkungsgrad und der Schaffung einer fläohenförmigen Ionenquelle, welche kugelförmig die bipolare Anordnung im Mittelpunkt umgibt.The reason for the creation of the virtual electrodes 23 and 34 lies in to the. Trapping or in the confinement of charged particles by a forced Charge separation in a spherical shape. The emergence of the virtual Electrodes obviously consume energy and the bipolar charges are the means used for this formation of the virtual electrodes. The more effectively these remedies are used, the less energy they use is consumed. This invention is concerned with this efficiency and the creation of a fläohen-shaped ion source which is spherical in the bipolar Surrounding arrangement in focus.

Der ideale Aufbau ist schematisch in Fig. 1 gezeigt, in der das Ionenquellengitter 22 als flächenhafte Quelle von Ionen 31 betrachtet wird, welche aus der ganzen kugelförmigen Oberfläche austreten. Die Ionen folgen genau radialen Bahnen, so dass sie auf die virtuelle Anode 23 auftreffen, bis sie zum Gitter 22 entlang der gleichen Bahnen zurückkehren. Jedes Ion trägt daher mit seiner ganzen Energie zu der Bildung und Beibehaltung der virtuellen Anode 23 bei, so dass die Ionen 31 mit maximalem Wirkungsgrad ausgenutzt werden. Im Gegensatz hierzu ergeben nicht radiale Bewegungen der Ionen 31 nicht den maximalen Wirkungsgrad bei der Bildung der virtuellen Anode 23. Bei bisher bekannten Anordnungen wurden diese nicht radialen Komponenten durch eine sich zwischen benachbarten Ionen ausbreitende Raumladung erzeugt. Bei der erfindungsgemässen "Vorrichtung wird diese sich ausbreitende Raumladung hauptsächlich durch die Verwendung eines kugelförmig gestalteten Xonenquellengltters 22 ausgeschaltet, welches als eine flächenhafte Ionenquelle betrachtet werden kann, aus der die Ionen über eine vollkommen kugelförmige Oberfläche austreten. Die Ionen sind dadurch bei ihren Radialbewegungen den gleichen, oder im wesentlichen den gleichen, Querkräften von benachbarten Ionen unterworfen, wobei diese Komponenten in entgegengesetzte Richtungen wirken und sich dadurch im wesentlichen gegenseitig aufheben. Die resultierende Ionenbewegung ist daher im wesentlichen nur radial.The ideal setup is shown schematically in FIG. 1, in which the ion source grid 22 is regarded as a planar source of ions 31, which from emerge all over the spherical surface. The ions follow exactly radial paths so that they impinge on the virtual anode 23 until they reach the Return grid 22 along the same paths. Each ion therefore carries with all his energy to the formation and maintenance of the virtual Anode 23 at, so that the ions 31 are used with maximum efficiency will. In contrast to this, there are non-radial movements of the ions 31 not the maximum efficiency in the formation of the virtual anode 23. At previously known arrangements, these non-radial components were generated by a space charge spreading between adjacent ions. at of the "device according to the invention" becomes this expanding space charge mainly through the use of a spherical shaped Xonenquelle smoothter 22 turned off, which is regarded as a planar ion source can be made up of the ions over a perfectly spherical Emerge from the surface. The ions are thereby in their radial movements equal, or essentially the same, transverse forces from neighboring Ions subjected, these components in opposite directions act and thereby essentially cancel each other out. The resulting Ion movement is therefore essentially only radial.

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R.L. Hirsch - G. A. Meeks 8-3R.L. Hirsch - G. A. Meeks 8-3

Im folgenden werden wenigstens, zwei verschiedene praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, bei denen die idealen Bedingungen der lohen erreicht werden können und sich dadurch ein grösserer Wirkungsgrad beim Betrieb des Verschmelzers ergibt. Die Spannungen an die verschiedenen Elektroden 20, 21 und 22 werden in dem Ausführungsbeispiel der Flg. 1 gemass der Potential Verteilungskurve von Fig. 2 angelegt. Ist die Anode 21 hermetisch abgeschlossen und enthält sie ein verschmelzfähiges Gas wie Deuterium oder Deuterium-Tritium bei einem Druck in der Grössenordnung von 10 bisThe following are at least two different practical embodiments of the invention described, in which the ideal conditions of the low can be achieved and thereby a greater efficiency results in the operation of the fuser. The voltages at the various electrodes 20, 21 and 22 are in the embodiment of FIG. 1 according to the potential distribution curve of FIG. 2 is applied. The anode 21 is hermetically sealed and contains a fusible gas such as deuterium or deuterium-tritium at a pressure on the order of 10 to

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10 Torr, dann werden die von der Kathode 29 emittierten Elektronen vom Ionenquellengitter 22, welches gegenüber der Anode 21 positiv 1st, angezogen. Diejenigen Elektronen, die nicht von dem Gitter 22 aufgenommen werden, treten durch dessen Öffnungen hindurch und treffen auf das negative Potential der Kathode 20. Dadurch werden die Elektronen in Richtung auf das Güter 22 zurückgestossen, wo sie von neuem die ÖfiSiungen durchdringen* Beim Passieren der Öffnungen werden sie sofort der Anziehung des Gitters 22 unterworfen, so dass sie von neuem zum Gitter 22 zurückkehren, die Öffnungen passieren, falls sie nicht aufgefangen werden. In vielen Fällen vollführen die.Elektronen wiederholte Schwingungen durch die Maschen des Gitters 22, bis sie schliesslich aufgefangen werden. Typische Bahnen dieser Elektronen sind durch die sehlangenförmigen gestrichelten Linien 35 bezeichnet, welche die ganze kugelförmige Oberfläche des Gitters 22 ausfüllen. Sowohl diese als auch die bei dem Ionisationsprozess und durch Sekundärprozesse auf der Anode 21 erzeugten Elektronen bilden eine Elektronenwolke in mantel- oder schalenförmiger Gestalt, welche das Gitter 22 ummantelt.· Das neutrale Gas in der Nähe dieser Elektronenwolke wird durch die darin befindlichen Elektronen ionisiert, wodurch die bereits beschriebenen Ionen 31 erzeugt werden. Die auf die Kathode 20 auftreffenden Ionen erzeugen Sekundärelektronen, welche zum positiven Gitter 22 fliegen. Diese Elektronen passieren, falls sie nicht vom Gitter aufgenommen werden, dessen Öffnungen und treffen auf die Anode 21 auf, wo sie wieder sekundäre Elektronen auslösen, welche vom Gitter 22 aufgenommen werden. Diese Elektronen tragen zur Bildung der Elektronenwolke beim Gitter und zur zuvor beschriebenen Ionisation bei.-5
10 Torr, then the electrons emitted by the cathode 29 are attracted by the ion source grid 22, which is positive with respect to the anode 21. Those electrons that are not picked up by the grid 22 pass through its openings and hit the negative potential of the cathode 20. As a result, the electrons are repelled in the direction of the goods 22, where they penetrate the openings again Openings they are immediately subjected to the attraction of the grid 22, so that they return to the grid 22 anew, the openings pass if they are not caught. In many cases the electrons carry out repeated oscillations through the mesh of the grid 22 until they are finally collected. Typical orbits of these electrons are indicated by the string-shaped dashed lines 35, which fill the entire spherical surface of the grid 22. Both these and the electrons generated during the ionization process and by secondary processes on the anode 21 form a cloud of electrons in the shape of a shell or shell, which surrounds the grid 22. The neutral gas in the vicinity of this electron cloud is ionized by the electrons in it, whereby the ions 31 already described are generated. The ions striking the cathode 20 generate secondary electrons which fly to the positive grid 22. If they are not picked up by the grid, these electrons pass through its openings and hit the anode 21, where they again release secondary electrons which are picked up by the grid 22. These electrons contribute to the formation of the electron cloud in the lattice and to the ionization described above.

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RiL. Hirsch - G. A. Meeks 8-3RiL. Hirsch - G. A. Meeks 8-3

Da die Elektronenwolke ebenfalls wie das Gitter 22 eine kugelförmige Gestalt besitzt* erfolgt die Ionisation in dem ganzen kugelförmigen Bereich. Wir können daher sagen, dass die Ionen 31 aus einer fläohenhaften Quelle von kugelförmiger Gestalt austreten»Since the electron cloud, like the grid 22, also has a spherical shape possesses * the ionization takes place in the whole spherical area. We can therefore say that the ions 31 come from a fleas-like source of spherical Step out of shape »

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der gerade zuvor in Verbindung mit der Fig. 1 beschriebenen Anordnung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Anode ist eine rostfreie Stahlhülle und die Kathode 20 und das Gitter 22 haben die Form selbsttragender Käfige aus Tantal oder einem ähnlichen Draht, der wie Breiten- und Längengrade auf einer Kugel angeordnet ist. Die Schnittpunkte der Drähte sind punktgesehweisst, um jede Schale oder jeden Käfig 20 und 22 selbsttragend und fest zu machen. Die Öffnungen in den Käfigen sind gross, zum Beispiel betragen sie etwa ein Fünftel des Durohmessers des entsprechenden Käfigs. Das Gitter ist konzentrisch innerhalb der Anode 21 mittels eines leitenden Tragbolzens fixiert, welcher durch einen in eine Öffnung 38 in der Anode 21 eingelassenen Durchführungsisolator 37 gehalten wird. Dieser Tragbolzen 36 stellt die elektrische Verbindung zu dem Gitter 22 her.A practical embodiment of the just above in connection with the The arrangement described in FIG. 1 is shown in FIG. The anode is stainless Steel shell and the cathode 20 and grid 22 are in the form of self-supporting Cages made of tantalum or a similar wire, like width and Longitude is arranged on a sphere. The intersections of the wires are point welded to each shell or each cage 20 and 22 self-supporting and to make tight. The openings in the cages are large, for example they are about a fifth of the diameter of the corresponding cage. The grid is concentric within the anode 21 by means of a conductive support bolt fixed, which through a let into an opening 38 in the anode 21 Bushing insulator 37 is held. This support bolt 36 represents the electrical Connection to the grid 22.

Ein entsprechender Tragbolzen 39 ist an der Kathode 20 befestigt und wird mittels eines weiteren an der Anode 21 befestigten Durchführungsisolators 40 getragen..Dieser Bolzen 39 reicht durch eine Öffnung 41 in die Anode hinein» Das Gittezi 22 besitzt eine Öffnung 42 am oberen Ende, duroh die der Bolzen 39 hindurchgeht. Die Öffnung 42 ist gross genug, dass eine angemessene Isolierung gegen zufällige Lichtbogenbildung zwischen dem Bolzen 39 und dem Gitter 22 entsprechend den hohen angelegten Spannungen erreicht wird.A corresponding support bolt 39 is attached to the cathode 20 and is by means of a further bushing insulator 40 fastened to the anode 21 This bolt 39 extends through an opening 41 into the anode » The Gittezi 22 has an opening 42 at the top through that of the bolts 39 passes through. The opening 42 is large enough to provide adequate insulation against accidental arcing between the bolt 39 and the grid 22 is achieved according to the high voltages applied.

Die ringförmige Glühkathode 29 ist mittels der an der Anode 21 befestigten Drahtbügel 43 gehaltert. Der von dem Durchführungsisolator 44 umgebene Bolzen 43a stellt eine Verbindung zu dem Heizer innerhalb der Kathode 29 her, während die andere Verbindung zu dem Heizer zusammen mit der Anodenhülle 21 geerdet· ist. Die Kathode 29 ist bezüglich des Gitters 22 und der Anode 21 konzentriaoh angeordnet. An einer Öffnung im Boden der Hülle 21 ist ein röhrenförmiges Verbindungsstück 45 befestigt, an dem eine Vakuumpumpe zum AbsaugenThe ring-shaped hot cathode 29 is fastened to the anode 21 by means of the Wire bracket 43 supported. The bolt surrounded by the bushing insulator 44 43a connects to the heater within cathode 29, while the other connection to the heater together with the anode shell 21 is grounded. The cathode 29 is concentric with respect to the grid 22 and the anode 21 arranged. At an opening in the bottom of the envelope 21 is a tubular Connection piece 45 attached to which a vacuum pump for suction

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unerwünschter Gase aus dem Innern der Anode 21 angeschlossen werden kann. Die letztere ist hennetisch abgeschlossen.unwanted gases from inside the anode 21 can be connected. The latter is hennetically sealed.

Während des Betriebes des Ausfiihrungsbeispiels nach Fig. 3 wird die Anode 21 . evakuiert und bestinmte Mengen verschmelzfähiger Gase werden eingelassen bis der gewünschte Druck erreicht ist. Durch Versuche haben sich Gasdrücke in derDuring the operation of the exemplary embodiment according to FIG. 3, the anode 21. evacuated and certain quantities of fusible gases are admitted to the desired pressure has been reached. Gas pressures in the

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Grössenordnung von 10 bis 10 Torr als günstig für die Schaffung einer betriebsfähigen Anordnung erwiesen» Geeignete, ankle verschiedenen Elektroden angelegte Betriebsspannungen sind in den .Fig. I und 2 angegeben« Die richtige Einstellung des Gasdruckes und der dem Gitter 22 zugeführten Spannung bestim-On the order of 10 to 10 Torr as beneficial for creating an operational one Arrangement proven »Suitable, ankle different electrodes Applied operating voltages are shown in the .Fig. I and 2 stated «The correct one The setting of the gas pressure and the voltage supplied to the grid 22 determine

men in hohem Masse die Höhe des Ionenstromes zur Kathode 20.men to a large extent the level of the ion current to the cathode 20.

In den Fig. 4 bis 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wejLches eher zylinderförmig als kugelförmig 1st. Gleiche Zahlen mit dem angehängten Buchstaben a bezeichnen gleiche Teile. Die Kathode 20 a und die Ionenquelle 22a sind zylindrisch und aus mit ziemlich grossen Abständen zueinander angeordneten Drähten geformt. Der Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie derjenige der Kugeln 20 und 22 in Fig. 3. Die beiden gegenüberliegenden Enden der Kathode 20a und des Gitters 22a sind halbkugelförmig.4 to 7 show a further embodiment of the invention, which is more cylindrical than spherical. Same numbers with the attached letter a denotes identical parts. The cathode 20 a and the ion sources 22a are cylindrical and spaced apart from each other shaped wires arranged to one another. The structure is essentially the same as that of balls 20 and 22 in Fig. 3. The two opposite one another Ends of the cathode 20a and the grid 22a are hemispherical.

Die Anode 21a ist im wesentlichen eine zylindrische Hülle aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem Material mit einem Vakuumpumpenanschluss 45a am Boden und Deckel Verschlüssen 46 an den beiden entgegengesetzten Enden, welche dazu dienen, die Anode 23» hermetisch abzuschliessen und Befestigungsraoglichkeiten für die verschiedenen Innenelektroden, vorzusehen. Die Kathode 20a ist mittels eines von einem Durchführungslsalator 40a umgebenen Tragbolzen 39a gehaltert. Der Bolzen 39a reicht durch eine isolierende Öffnung 42a in das Ionenquellen·- gitter 22a hinein* Eine Metallscheibe 47 1st an der Anodenhülle 21a innerhalb der Öffnung 4la befestigt, um diese im wesentlichen abzuschliessen, von einer den Tragbolzen 39a umgebenden isolierenden Öffnung 43 abgesehen«The anode 21a is essentially a cylindrical shell made of stainless steel or similar material with a vacuum pump connection 45a at the bottom and Lid closures 46 at the two opposite ends, which to this serve to hermetically seal the anode 23 and provide fastening options for the various internal electrodes. The cathode 20a is means a support bolt 39a surrounded by a bushing isolator 40a. The bolt 39a extends through an insulating opening 42a into the ion source grid 22a inside * A metal disk 47 is attached to the anode shell 21a inside the opening 4la attached to close this substantially, from a apart from the insulating opening 43 surrounding the support bolt 39a "

Da3 Ionenquellengitter 22a wird an beiden Enden von Durchführungsisolatoren 49 gehalten, deren isolierende Teile an den Deckel verschlüssen 46 und deren lei» ~> tend« Tragbolzen 50 z.B. mittels Schweisaverbindung an dem Gitter 22s !©festigtDa3 ion source grid 22 is held at both ends of insulating bushings 49, the insulating parts closures 46 on the lid and the lei "~> tend" supporting bolts 50 eg by means of welding Saver binding to the grid 22s! © consolidates

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sind. Die Halterungen für dieses Gitter 22a sind genügend stark, dass hinsichtlich der Anode und Kathode eine genaue Lage eingehalten wird.are. The brackets for this grid 22a are strong enough that with regard to The exact position of the anode and cathode is maintained.

An den gegenüberliegenden Enden der Anode 2]a sind zwei metallische Halbkugeln 51 vorgesehen, die hinsichtlich der Enden der Kathode 20a und des Git- · ters 22a im wesentlichen konzentrisch sind und überall zu diesen den gleichen Abstand besitzen. Jede Halbkugel 51 bildet einen Teil d.er Anode 21a und wird gehaltert durch ein kurzes Metallrohr 52, welches mit dem einen Ende an der Halbkugel 51 und mit dem anderen Ende an dem Deckelverschluss 46 befestigt ist. Der mittlere Teil der Halbkugel 51 ist mit einer konzentrisch zur Zylinderachse gelegenen Öffnung 53 versehen, durch die das Innere des Verschmelzers betrachtet werden kann.At the opposite ends of the anode 2] a are two metallic hemispheres 51 is provided, which with regard to the ends of the cathode 20a and the grid · ters 22a are essentially concentric and have the same distance to them everywhere. Each hemisphere 51 forms part of the anode 21a and is supported by a short metal tube 52, which one end to the Hemisphere 51 and is attached with the other end to the lid closure 46. The middle part of the hemisphere 51 is concentric to the cylinder axis located opening 53 is provided through which the interior of the fuser can be viewed.

An jedem Deckelverschluss 46 ist eine sieh koaxial zur Zylinderachse erstreckende Sehrohranordnung 54 befestigt, die durch ein Brewster-Winkel-Fenster abgeschlossen ist.On each cover closure 46 is a coaxially extending cylinder axis Periscope assembly 54 attached through a Brewster angle window is completed.

Die das Gitter 22a tragenden Bolzen 50 sind von den entsprechenden Halbkugels 51 mittels Keraraikhülsen 56 isoliert.The bolts 50 supporting the grid 22a are of the corresponding hemispheres 51 isolated by means of Keraraik sleeves 56.

Innerhalb jeder Halbkugel 51 ist eine Glühkathodenanordnung 29a befestigt. Diese Kathodenanordnung besteht aus einer ringförmigen Befestigungsplatte 58» die zu der entsprechenden Halbkugel 51 koaxial angeordnet und an dieser mittels Punktschweissung befestigt ist.A hot cathode arrangement 29a is attached within each hemisphere 51. This cathode arrangement consists of an annular mounting plate 58 » which are arranged coaxially to the corresponding hemisphere 51 and on this by means of Spot weld is attached.

An dem Innenrand der Platte 58 ist ein kurzer Fokussierzylinder 59 befestigt, der sich entlang der Zylinderachse erstreckt, aber gegenüber dem Gitter 22a einen Abstand besitzt. Eine ringförmige Kathode 59a konventioneller Bauart umgibt den Fokussierzylinder 59 und ist an der Platte 58 befestigt. Eine der Kathodenzuführungen ist, wie schematisch in Fig. 5 gezeigt, zusammen mit der Anode 21a geerdet, während die andere Zuführung die Anode 21a mit Hilfe eines Durchführungsisolators durchdringt, um mit der anderen Klemme der Heizspannungsquelle verbunden zu werden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Kathode 29a an der Befestigungsplatte 58 mittels geeigneter Metallbolzen 60 befestigt.A short focusing cylinder 59 is attached to the inner edge of the plate 58, which extends along the cylinder axis, but is spaced apart from the grid 22a. An annular cathode 59a of conventional design surrounds it the focusing cylinder 59 and is attached to the plate 58. One of the cathode leads is, as shown schematically in Fig. 5, grounded together with the anode 21a, while the other feed, the anode 21a with the help of a Penetrating bushing insulator to be connected to the other terminal of the heating voltage source. As can be seen from the drawing, the cathode is 29a is fastened to the fastening plate 58 by means of suitable metal bolts 60.

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Die Betriebsweise der Anordnung von Fig. 4 wird aiii besten anhand der Fig«7 erklärt» Nachdem das Innere der hermetisch abgeschlossenen Anode 21* sorgfältig evakuiert worden ist und eine geeignete Menge verschmelziähigen Gases zugeführt worden ist, folgen die von den Kathoden 29ä emittierten Elektronen sehlangenfb'rmigen Bahnen durch die Maschen des Gitters 22a# wobei sie neutrales Gas ionisieren und schliesslich eine Elektronenwolke bilden, welche das Gitter 22a, wie bereits erklärt, ummantelt. Die Ionen 3la folgen den radialen Bahnen 32a zum Mittelpunkt der Anordnung, worunter in diesem Fall die Achse 30a Sl verstanden werden soll. Im Querschnitt ist diese Anordnung von Flgi 7 dl§ gleiche wie in Fig. 1. Im Längsschnitt jedoch folgenden die Ionen $i& im wesentlichen parallelen Bahnen, welche Ebenen definieren, die senkrecht zur Achse 30a stehen. Die in den gekrümmten Enden der Anordnung erzeugten Iöneii werden ebenfalls nach innen zur Achse 30a fokussiert, jedoch unter Winkeln gegenüber den gerade beschriebenen Ebenen.The operation of the arrangement of FIG. 4 is best explained with reference to FIG. 7. After the interior of the hermetically sealed anode 21 * has been carefully evacuated and a suitable amount of fusible gas has been supplied, the electrons emitted from the cathodes 29a follow long fb 'Shaped paths through the mesh of the grid 22a # where they ionize neutral gas and finally form an electron cloud which, as already explained, encases the grid 22a. The ions 3la follow the radial paths 32a to the center of the arrangement, which in this case is to be understood as the axis 30a S1. In cross section, this arrangement is of FlgI 7 dl§ same as in Fig. 1. In longitudinal section, however, following the ion $ i substantially parallel tracks, which define planes which are perpendicular to the axis 30a. The ions generated in the curved ends of the array are also focused inwardly toward axis 30a, but at angles from the planes just described.

Insofern als alle Ionen auf einen Überkreuzungspunkt auf der ÄchSi 3GB gerichtet werden, kollidieren etliche von ihnen und erzeugen Kernreäktiöneri» Sowohl die Anodenspannung als auch die Gitterspannung werden so eingestalltf dass eine optimale Betriebsweise garantiert ist*Insofar as all ions are directed towards a crossover point on the ÄchSi 3GB some of them collide and generate nuclear reactions. »Both the anode voltage as well as the grid voltage are adjusted so that optimal operation is guaranteed *

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im wesentlichen äeiH der Fig. 4 entspricht, ist von ringförmiger oder toroidförmlgef Gestalt; Wo-' bei die Anode 21a kreis- oder pfannkuehenförmig ausgebildet ist und die nen befindliche Kathode 2öa und das Gitter 22ä die gleiche Gestalt En Querschnitt gleicht diese Anordnung fast genau derjenigen* in Pig-* ί« Me Betriebsweise ist ebenfalls im wesentlichen die gleiche.A third embodiment of the invention, which essentially corresponds to which corresponds to Fig. 4 is of annular or toroidal shape; Where-' at the anode 21a is circular or pancake-shaped and the NEN located cathode 20a and the grid 22ä the same shape This arrangement is almost exactly the same in cross-section as that * in Pig- * ί «Me The mode of operation is also essentially the same.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Flgi 3 werden folgende Abmessungen verwendet!In a practical embodiment of the invention according to FIG. 3 the following dimensions are used!

Durchmesser der Anode 21 15*24 cm (6 inches) Durchmesser des Ionenkäfigs 22 11,4 cm (4*5 inches) Durchmesser der Kathode 20 3*8 cm (1,5 inches)Anode diameter 21 15 * 24 cm (6 inches) Ion cage diameter 22 4 * 5 inches (11.4 cm) Cathode 20 diameter 3 * 8 cm (1.5 inches)

6 Patentansprüche6 claims

4 Bl.Zeichnungen mit 7 Fig.4 sheets of drawings with 7 figs.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims

R.-L. Hirsch - O.A. Meeke 8-3 Patentansprüche R.-L. Hirsch - OA Meeke 8-3 claims

1.1 Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen, bei der eine Anode eine für geladene Teilchen und Gas durohlässige Kathode umschliesst, die ihrerseits einen zentral zu diesen Elektroden liegenden freien Raum bestimmt« dadurch gekennzeichnet, dass zwisohen Anode und Kathode ein die Kathode umaohliessendes, für geladene Teilchen und Gas durchlässiges Ionenquellengitter angeordnet ist und an diesen Elektroden eine solche Spannung liegt, dass das Ionenquellengitter gegenüber der Anode ein positives Potential aufweist und die von mindestens einer zwischen Ionenquellengitter und Anode gelegenen Glühkathode erzeugten Elektronen das Ionenquellengitter als Elektronenwolke einhüllen und dass das zwisohen dem Iontnquellengitter und der Kathode erzeugte elektrische Feld den durch Ionisierung eines neutralen, verechmelzfShigen Oase« innerhalb des Ionenquellengitters entstandenen positiven Ionen längs radial konvergierenden Bahnen zum Mittelpunkt dieses freien Raumes für Kernreaktionen ausreichende Energien verleiht.1.1 Apparatus for inducing nuclear reactions, in which an anode, a durohlässige charged particle and gas cathode surrounds, in turn, "determines a centrally located to these electrodes free space characterized in that zwisohen anode and cathode, a cathode umaohliessendes, charged particle and Gas-permeable ion source grid is arranged and such a voltage is applied to these electrodes that the ion source grid has a positive potential with respect to the anode and the electrons generated by at least one hot cathode located between the ion source grid and anode envelop the ion source grid as an electron cloud and that the between the ion source grid and the The cathode generated an electric field, the positive ions created by the ionization of a neutral, melting oasis within the ion source grid along radially converging paths to the center of this free space for nuclear reactions gives appropriate energies.

2. Vbrrlohtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen naoh Anspruch 1* daduroh gekennzeichnet, dass Anode, Ionenquellengitter und Kathode einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und konzentrisch zueinander angeordnet sind.2. Vbrrlohtung for bringing about nuclear reactions naoh claim 1 * daduroh characterized in that the anode, ion source grid and cathode have a circular cross-section and are arranged concentrically to one another.

Jt. Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, dass die Anode im wesentlichen aus einer hermetisch abgeschlossenen metallischen Hülle und sowohl das Ionenquellengitter als auch die Kathode aus einer selbsttragenden.Elektrode mit einer Vielzahl von öffnungen besteht. Jt. Apparatus for inducing nuclear reactions according to claim 2, daduroh in that the anode consists essentially of a hermetically sealed metallic shell and both the ion source grid and the cathode consists of a selbsttragenden.Elektrode with a plurality of openings.

A» Vorrichtung zur Herbeiführung von Kernreaktionen nach Anspruch 3* daduroh gekennzeichnet, dass Anode, Ionenquellengitter und Kathode kugelförmig ausgebildet sind und das Ionenquellengitter von einer .an der Innenfläche der Anode befestigten, ringförmigen Olühkathode konzentrisch umgeben ist, deren Zuleitungen zusammen mit der Anode geerdet sind.A »Device for bringing about nuclear reactions according to claim 3 * daduroh characterized in that the anode, ion source grid and cathode are spherical and the ion source grid is concentrically surrounded by an annular oil cathode attached to the inner surface of the anode, the leads of which are grounded together with the anode .

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5. Device for bringing about nuclear reactions according to claim 4, characterized in that both the cathode and the ion source grid consist of a wire grid, the openings of which have a width of about a fifth of the diameter of the corresponding electrode and that the anode cover has connections for a vacuum pump »

6. Device for bringing about nuclear reactions according to claim 3 » characterized in that the anode, the cathode and the ion source grid each have the shape of a cylinder« both ends of which are hemispherical and that in each of the two hemispherical areas between the ion source grid and anode a concentric surrounding the cylinder axis, annular Qlühkathode is arranged.

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