DE1102302B - Vorrichtung mit magnetischen Spiegeln zur Erzeugung hoher Plasmatemperaturen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen mit magnetischen Spiegeln zur Erzeugung hoher Plasmatemperaturen und mit Mitteln zur Erhöhung der Energie der Teilchen in den Ebenen senkrecht zum magnetischen Begrenzungsfeld.

Bei solchen Vorrichtungen ist der allgemeine Aufbau von der Art, daß innerhalb eines evakuierten Gefäßes ein longitudinales Magnetfeld erzeugt wird, das mit Ausnahme bestimmter Abschnitte, in denen die Kraftlinien zusammengezogen oder verdichtet werden, gleichförmig ist. Jeder dieser Verdichtungsbereiche bildet dabei einen magnetischen Spiegel, der die geladenen Teilchen, die sich gegen ihn bewegen, reflektiert, wobei die Art der Ladung der Teilchen keine Rolle spielt. Die Gesamtheit der Feldlinien des longitudiinalen magnetischen Feldes mit den Verdichtungen an ihren Enden bilden eine sogenannte »magnetische Flasche«, die das Plasma einschließt und verdichtet, während gleichzeitig damit das Plasma in einem von den Gefäßwänden isolierten Bereich des Raumes gehalten wird.

Es ist bekannt, daß magnetische Flaschen bekannter Art nicht vollkommen dicht sind. Bezeichnet man mit B_m die Stärke des magnetischen Feldes innerhalb des Bereiches des magnetischen Spiegels, mit B₀ die Intensität des magnetischen Feldes zwischen den Bereichen der magnetischen Spiegel und mit E₁ und E₂ die Energien der Teilchen in Parallelrichtung zum Feld B₀ bzw. in einer senkrecht dazu verlaufenden Ebene, so ist folgende Bedingung bekannt:

TT R

-1.

E₂ ~*^ B₀

Unter dieser Bedingung werden die Teilchen im Inneren der magnetischen Flaschen von den Spiegeln reflektiert.

Ist diese Bedingung für bestimmte Teilchen nicht erfüllt, so entweichen diese durch die sogenannten »Verschlüsse« der Flasche, die durch die magnetischen Spiegel gebildet werden.

Für praktische Zwecke kann jedoch das Ver-

hältnis--^-nicht über einen Betrag von etwa 10 erhöht werden. Da bei bekannten Einrichtungen der Wert von E₂ verglichen mit E₁ im allgemeinen klein ist, so ist für einen großen Anteil der Teilchen das Ver-

hältnis ~- größer als etwa 9, so daß diese Teilchen, für

die vorgenannte Bedingung nicht erfüllt ist, durch die Verschlüsse oder Stopfen der magnetischen Flasche entweichen.

Ziel der Erfindung ist, eine Vorrichtung mit magnetischen Spiegeln zur Erzeugung hoher Plasmatemperaturen zu schaffen, bei der die im vorstehenden beVorrichtung mit magnetischen Spiegeln
zur Erzeugung hoher Plasmatemperaturen

Anmelder:

Compagnie Generale

de Telegraphie sans FiI,

Paris

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 6. Februar 1959

Robert R. Warnecke und Oskar Dohler, Paris,
sind als Erfinder genannt worden

schriebenen Nachteile wirksam eliminiert sind und die Dichtheit der magnetischen Flasche verbessert ist.

Ein Ziel der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, die die den Vorrichtungen bekannter Art anhaftenden Nachteile nicht aufweist und bei der die Dichtheit der magnetischen Flasche in bezug auf die Teilchen des Plasmas verbessert ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, bei der die kinetischen Energien der Teilchen nicht nur in der Ebene parallel zum longitudinalen Magnetfeld, sondern auch in den Ebenen senkrecht dazu relativ groß sind.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, die nur zur Erläuterung mehrere Ausführungsformen gemäß der Erfindung zeigen, näher offenbart.

Fig. 1 ist ein axialer Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Plasmaverdichtungsvorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 ist ein axialer Längschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Plasmaverdichtungsvorrichtung, die mit einem Teilchenbeschleuniger kombiniert ist;

Fig. 3 ist ein axialer Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, die in Verbindung mit einer Vorrichtung zur adiabatischen Verdichtung verwendet wird.

Fig. 4 ist ein axialer Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei der

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eine Kombination mit einem gekreuzten elektrostati- die Zusammenziehungen der magnetischen FeId-

schen Feld verwendet wird; linien3 an den Stellen 6 und 7. Die Gesamtheit der

Fig. 5 ist ein Ausschnitt einer modifizierten Aus- Feldlinien 6, 3 und 7 bilden die sogenannte »magne-

führungsform nach der Erfindung, bei der eine Korn- tische Flasche«,

bination mit einem Hochfrequenzfeld verwendet wird; 5 Erfindungsgemäß ist ein zweites Magnetfeld, dessen

Fig. 6 und 7 zeigen einen axialen Längsschnitt Feldlinien im wesentlichen senkrecht zu den Feldbzw, einen Querschnitt (bei 7-7 von Fig. 6) einer wei- linden 3 verlaufen, innerhalb des Gefäßes 1 aufgebaut, teren abgewandelten Ausführung gemäß der Erfin- Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird das zweite dung, bei der ein Leitersystem zur Erzeugung eines Feld durch einen Stromfluß z. B. in Richtung des transversalen Magnetfeldes verwendet wird; io Pfeiles 8 im Leiter 9, der parallel zu den Feldlinien 3

Fig. 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht verläuft und das Gefäß 1 von dessen einem Ende zum

einer abgewandelten Ausführungsform gemäß der Er- anderen durchquert, hervorgerufen. Der Strom wird

findung zur Speisung der Leiter gemäß den Fig. 6 von einer geeigneten Quelle 10, die mit den Enden

und 7; des Leiters 9 verbunden ist, geliefert. Die durch den

Fig. 9 und 10 zeigen einen axialen Längsschnitt in 15 Strom im axialen Leiter 9 erzeugten magnetischen

der Linie 9-9 von Fig. 10 bzw. einen Ausschnitt- in Feldlinien sind in Fig. 1 durch die mit dem Bezugs-

der Linie 10-10 von Fig. 9 einer weiteren abgewan- zeichen B bezeichneten Kreise schematisch angedeutet,

delten Ausführungsform nach der Erfindung, bei der Dem Gefäß 1 werden durch bekannte Quellen, die

ein Gefäß in Form eines Toroids verwendet wird; hohle Strahlen erzeugen und beispielsweise an gegen-

Fig. 11 und 12 zeigen einen axialen Längsschnitt 20 überliegenden Enden der Vorrichtung angeordnet in der Linie 11-11 von Fig. 12 bzw. einen Querschnitt sind, Ionen und Elektronen eingespritzt. Links in in der Linie 12-12 von Fig. 11 einer abgewandelten Fig. 1 ist schematisch die Quelle 11 eines hohlen Ausführungsform der in den Fig. 9 und 10 beschrie- Ionenstrahles 12 angedeutet, die die Ionen in einer benen Vorrichtung, bei der ein System von Strom- zum Pfeil 8 entgegengesetzten Richtung einspritzt. Es leitern zur Erzeugung eines magnetischen Querfeldes 25 ist klar, daß diese besondere Anordnung nur zu Erverwendet wird. läuterungszwecken dient, ohne die Erfindung, bei der

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch auch andere, analoge Einrichtungen verwendet wer-

gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um ein den können, darauf zu beschränken. Die Quelle des

zweites magnetisches Feld, das senkrecht zum magne- Ionenstrahles 11, die von einem Behälter 13 für ein

tischen Begrenzungsfeld verläuft, im Inneren der 30 Gas, z. B. Deuterium, gespeist wird, ist in der Zeich-

Vorrichtung aufzubauen. nung nur schematisch dargestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird Die rechts in Fig. 1 dargestellte Elektronenkanone

das zweite Magnetfeld durch einen Stromfluß in einem ist nach bekannten elektronenoptischen Prinzipien auf-

oder mehreren Leitern, die innerhalb oder außerhalb gebaut, weist gegeneinander gekreuzte Felder auf und

der Vorrichtung parallel zum begrenzenden magne- 35 dient zur Injektion eines rotationssymmetrisehen

tischen Feld verlaufen, aufgebaut. hohlen Elektronenstrahles in das Gefäß 1. Die einzige

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch Kombi- Besonderheit, dadurch gegeben, daß die gewünschte nationen der vorstehend beschriebenen Vorrichtung Richtung des Elektronenstrahles 14 mit der Richtung mit anderen bekannten Einrichtungen, wie Ionen- des Pfeiles 8 zusammenfällt, besteht darin, daß die beschleunigern oder Elektronenbeschleunigern, die 40 Kathode 15 auf der äußeren Elektrode 16 angebracht mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern ist, während die Anode 17 innerhalb der Elektrode 16 arbeiten und in bezug auf die Achse der Vorrichtung liegt. Das elektrische Feld ist demzufolge von außen rotationssymmetrisch sind, wie anderen Orts (USA.- nach innen gerichtet und bestimmt, zusammen mit Patentschrift 2 880 353) beschrieben ist, oder Vor- der Richtung des magnetischen Feldes, das durch richtungen zur adiabatischen Verdichtung des Pias- 45 die Kreise B angedeutet ist, die Bewegung der Elekmas, oder Vorrichtungen, die ein eleketrisches Feld tronen von rechts nach links, wie aus der Fig. 1 hersenkrecht zum magnetischen Begrenzungsfeld auf- vorgeht und für den vorliegenden Fall erwünscht ist. weisen, wie anderen Orts (USA.-Patentschrift An die Spannungsquelle 18 sind die Anode 17 und 2 868 991) beschrieben ist. die Kathode 15 angeschlossen. Die Anode 17 ist an

In dem Fall, bei dem in der Achse der Vorrichtung 50 einer Scheibe 19, die eine dichte Endwand inner-

ein Leiter verläuft, durch den der magnetisierende halb des Gefäßes 1 bildet und einen Spalt 20 zum

Strom fließt, wird die Injektion der Ionen und Elek- Durchtritt des Elektronenstrahles 14 aufweist, be-

tronen vorzugsweise an gegenüberliegenden Enden der festigt. Eine öffnung 21 verbindet das Gefäß 1 des

Vorrichtung in Form eines hohlen Strahles durchge- Elektronenkanonenteiles mit einer Vakuumpumpe

führt. 55 (nicht dargestellt) bekannter Konstruktion.

Die Erfindung betrifft aber auch Vorrichtungen A b "t
mit magnetischen Spiegeln, wie vorstehend beschrie- ^{Γ ei sweise}
ben, die ein Gefäß oder eine Hülle in Form eines Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung arbeitet in Toroids enthalten, wobei das begrenzende magnetische der gleichen Weise wie schon bekannte, mit magne-FeId in Richtung der Rotationsachse des Toroids ver- 60 tischen Spiegeln ausgerüstete Vorrichtungen zur Erläuft, zeugung hoher Plasmatemperaturen. Die Dichtheit

In den Zeichnungen werden bei allen Figuren zur der Flasche (6, 3 und 7) ist jedoch verbessert, da so-

Kennzeichnung entsprechender Teile gleiche Bezugs- wohl die Elektronen als auch die Ionen nach ihrer

nummern verwendet. Injektion in die Flasche zusätzlich zu ihrer normalen

In Fig. 1 bezeichnet Bezugsnummer 1 die Wände 65 Bewegung innerhalb des begrenzenden Magnetfeldes

des evakuierten Gefäßes, die von einer Wicklung 2 eine Bewegung um die Feldlinien des kreisförmigen

umgeben sind, welche innerhalb des Gefäßes 1 ein Magnetfeldes beginnen. Infolgedessen haben sowohl

magnetisches Feld erzeugt, dessen Feldlinien 3 zu- die eingespritzten Ionen als auch die Elektronen be-

einander parallel sind. Wicklungen 4 und 5 umgeben trächtliche Bewegungskomponenten in den Ebenen

das Gefäß 1 an seinen Enden und erzeugen darin 70 senkrecht zu den Feldlinien 3 und daher beträchtliche

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kinetische Energien in Verbindung mit diesen Korn- der Fig. 1 mit einer Vorrichtung, bei der eine adiabaponenten. Das Kriterium für die Dichtheit der ma- tische Verdichtung angewandt wird, dar.
gnetischen Flasche, das durch die vorgenannte Be- Fig. 4 unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch,

dienung ausgedrückt ist, wird daher durch eine Vor- daß ein Teil der Wand, die die longitudinalen Feldrichtung nach der Erfindung leichter gewährleistet. 5 linien 3 umschließt, durch einen Metallzylinder 28 ge-Es folgt daraus, daß die Lebensdauer (Aufenthalts- bildet wird. Der Zylinder 28 ist mit einer metallischen dauer) der Teilchen innerhalb des Gefäßes 1 erhöht Scheibe 19 verbunden und liegt über diese Verbinist und eine größere Chance besteht, daß Teilchen dung auf positivem Potential in bezug auf den Leidurch Zusammenstöße miteinander auf hohe Tempe- ter 9, wodurch ein radiales elektrisches Feld innerhalb ratur gebracht werden und, bevor sie ihre Energie io des Gefäßes 1 aufgebaut wird. Demzufolge wird das durch übliche Effekte, wie Bremsstrahlung, Instabili- Plasma innerhalb dreier aufeinander senkrecht stehentät des Plasmas, Verunreinigungen usw., die nor- der Felder, einem elektrischen und zwei magnetischen, malerweise die Erzielung sehr hoher Plasmatempe- lokalisiert. Bei dieser Anordnung bewegen sich die raturen in bekannten Einrichtungen hemmen, ver- Elektronen und Ionen spiralförmig um den Leiter 9, lieren, möglicherweise eine thermonukleare Fusion 15 wodurch die Spiegelwirkung infolge der Zentrifugalhervorrufen, kraft erhöht wird wie bei einer unter dem Namen Bei der Ausführung nach Fig. 2, bei der zur Kenn- »Ixion« bekannten Vorrichtung mit magnetischen zeichnung gleicher Elemente die gleichen Bezugs- Spiegeln.

nummern wie in Fig. 1 verwendet wurden, werden die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Abwand-

Ionen und Elektronen beschleunigt, bevor sie in die 20 lung der Vorrichtung nach der Fig. 1, bei der das magnetische Flasche eingespritzt werden. Für diesen elektrische Feld durch ein hochfrequentes elektro-Zweck werden vorzugsweise Beschleuniger der Art magnetisches Feld ersetzt ist. Zu diesem Zweck sind verwendet, die gekreuzte Felder mit Rotationssymme- die Zylinder durch eine Reihe von isolierten Segmentrie aufweisen. Das Prinzip dieser Beschleuniger ver- ten 29, die alternierend miteinander verbunden sind wendet ein kreisförmiges Magnetfeld, das durch einen 25 und von einer Hochfrequenzquelle 30 erregt werden, Stromfluß in einem axialen Leiter hervorgerufen ersetzt. Die Wirkung dieses elektromagnetischen wird, und ein radiales elektrisches Feld in einem Feldes ist analog der des radialen elektrostatischen Wechselwirkungsraum, der auf der einen Seite durch Feldes bei der Vorrichtung nach der Fig. 4, d. h., das eine Verzögerungsleitung mit veränderlicher Stei- Plasma wird durch die Zyklotronresonanz in-Rotation gung, die eine Elektrode mit der gleichen Polarität 30 versetzt. Darüber hinaus kann auch ein analoger wie die der beschleunigten Teilchen bildet, be- Hochfrequenzkreis auf dem axialen Leiter 9 angeordgrenzt ist. net werden.

Diese Verzögerungsleitungen sind in Fig. 2 sehe- Die Fig. 6 und 7 zeigen modifizierte Formen der

matisch angedeutet und mit den Bezugsnummern 22 Vorrichtung nach der Fig. 1, bei denen ein magne- und 23 gekennzeichnet. Die Verzögerungsleitung 22 35 tisches Querfeld durch einen Strom erzeugt wird, der des Ionenbeschleunigers liegt in bezug auf den nicht in einem axialen Leiter, sondern in einem par-Leiter 9 auf positivem Potential, das durch die Quelle allel zu den Feldlinien 3 an der Außenseite des Ge-24 geliefert wird, die auch die Speisespannung für die fäßes 1 angeordneten System von Leitern fließt. Das Ionenquelle 12 liefert. Die Verzögerungsleitung 23 Gefäß 1 zusammen mit den Wicklungen 2, 4 und 5 des Elektronenbeschleunigers liegt dagegen auf nega- 40 kann dann eine bekannte klassische Bauart sein. Da tivem Potential, bezogen auf den Leiter 9, und zwar die Achse des Gefäßes 1 dann leiterfrei ist, entfällt durch die Spannungsquelle 18, die auch die Quelle des die Notwendigkeit, hohle Strahlen anzuwenden, und Elektronenstrahles 14, wie in Fig. 1 dargestellt, speist. Ionen- und Elektronenkanonen können bei dieser Aus-Bei einer derartigen Konfiguration der elektrischen führung von an sich bekannter klassischer Bauart und magnetischen Felder bewegen sich die Elektronen 45 sein, wie in der Fig. 6 schematisch angedeutet und innerhalb des Elektronenbeschleunigers von rechts mit den Bezugsnummern 31 und 32 bezeichnet ist, nach links, ebenso wie in der Elektronenkanone von Das kreisförmige magnetische Feld wird bei dieser Fig. 1. In bezug auf die Ionen dagegen ist das elek- Ausführung durch einen Stromfluß in einem System irische Feld zwischen den Elementen 22 und 9 umge- von Leitern 33 parallel zu den Feldlinien 3 hervorkehrt, bezogen auf das elektrische Feld zwischen den 50 gerufen. Die Feldlinien des kreisförmigen Magnet-Elementen 23 und 9, derart, daß die Ionen des Strah- feldes sind in der Fig. 7 durch konzentrische Kreise les 12 sich innerhalb des Ionenbeschleunigers in ent- mit der Bezugsnummer 34 angedeutet. Aus der Fig. 7 gegengesetzter Richtung zu der des Elektronenstrahles kann ohne weiteres ersehen werden, daß die Feldbewegen, so daß am Ausgang der entsprechenden Be- linien in bezug auf die Feldlinien 3 konvex sind. Es schleuniger die Ionen und Elektronen wie in Fig. 1 in 55 ist bekannt, daß diese Bedingungen (Kriterium von die magnetische Flasche eingespritzt werden, jedoch Teller) die Stabilität des Plasmas begünstigt,
entsprechend der erfahrenen Beschleunigung mit viel Die Leiter 33 können in Parallelschaltung durch

höheren Energien. Endscheiben 35 verbunden werden. Diese Endscheiben

Die Ausführung nach der Fig. 3 unterscheidet sich werden mit der Stromquelle 10 verbunden. Die Leiter von der in der Fig. 1 dargestellten nur durch die Hin- 60 33 können jedoch auch in Reihe geschaltet werden, zufügung der Hilfswicklungen 24 und 25, die zwi- derart, daß die Ströme in benachbarten Leitern entschen den Wicklungen 4 und 5 angeordnet sind. Diese gegengesetzte Richtung haben, wie in der Fig. 8 sche-Hilfswicklungen 24 und 25 werden mit einer zeit- matisch dargestellt ist. Daraus ergibt sich eine Konlichen Verzögerung oder Phasenverschiebung in be- figuration des kreisförmigen Magnetfeldes, die für die zug auf die Wicklungen 4 und 5 eingespeist. 65 Stabilität des Plasmas günstiger sein kann als bei der

Demzufolge bewegen sich die Zusammenziehungen Parallelschaltung nach der Fig. 6.

(des magnetischen Feldes) 6 und 7 längs der magne- Bei den Ausführungen nach den Fig. 9 und 10 hat

tischen Flasche bis 26 und 27 und bewirken dabei das Gehäuse oder Gefäß der Vorrichtung die Form eine adiabatische Verdichtung des Plasmas. Fig. 3 eines Toroids 36. Das magnetische Begrenzungsfeld stellt demnach eine Kombination der Anordnung nach 70 verläuft in Richtung der Rotationsachse des Toroids.

Es wird durch eine Anordnung von äußeren Wicklungen 2, 4 und 5 analog denen der vorhergehenden Figuren und durch eine innere Wicklung 37 mit Hilfswicklungen 38 und 39 innerhalb des zentralen Hohlraumes des Toroids erzeugt. Die inneren Wicklungen 37, 38 und 39 sind gegensinnig zu den äußeren Wicklungen 2, 4 und 5 gewickelt. Die resultierenden Felder der beiden Wickluiigsanordnungen addieren sich im Inneren des evakuierten Gefäßes und sind in dessen axialen Kanal gegeneinander gerichtet.

Es entsteht demzufolge eine toroidförmige »magnetische Flasche«, wie in der Fig. 9 durch die Bezugsnummer 40 angedeutet ist.

Die Ionen- und Elektronenkanonen 31 und 32 der Ausführung nach der Fig. 9 und 10 sind wieder von klassischer Bauart wie bei der Vorrichtung nach der Fig. 6.

Das kreisförmige Magnetfeld wird wie bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 5 durch einen Stromfluß in einem axialen Leiter 9 hervorgerufen, der sich jedoch jetzt durch den axialen Kanal des Toroids erstreckt, ohne das Innere des Gefäßes zu durchqueren. Diese Anordnung macht daher das Problem der vakuumdichten Abdichtung zwischen dein axialen Leiter 9, der sich unter Wärmeeinwirkung ausdehnen kann, und den Wänden des evakuierten Gefäßes gegenstandslos.

Die Fig. 11 und 12 unterscheiden sich von den Fig. 9 und 10 nur dadurch, daß der Leiter 9 durch eine ringförmige Anordnung paralleler Leiter 41 ersetzt ist, sowie dadurch, daß ein System von Außenleitern 33 (wie in den Fig. 6 und 7) hinzukommt. Die äußeren Verbindungen zwischen den verschiedenen Leitern sind in der Figur nicht gezeigt, da sie in irgendeiner gewünschten möglichen Kombination von .Serien und/oder Parallelverbindungen durchgeführt werden können, um die beste Wirkung bezüglich der Stabilität des Plasmas sicherzustellen.

Im Vergleich zu den Ausführungen nach den Fig. 6 und 7 bietet die Ausführung nach den Fig. 11 und 12 den Vorteil, das Plasma in einem toroidförmigen Raum zu begrenzen und nicht in einem zylindrischen Raum um die Achse eines Systems, in dem das kreisförmige Feld Null ist und in dem infolgedessen der gewünschte Effekt der Verbesserung der Dichtheit im Bereich der Achse nicht ausgeübt wird. Bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen nach den Fig. 9 bis 12 befindet sich im Bereich der Achse kein Plasma, so daß der angeführte Nachteil vermieden wird.

Wenn mehrere erfindungsgemäße Ausführungen gezeigt und beschrieben werden, so ist klar, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern die Möglichkeit für viele Änderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens und der Idee der Erfindung bietet.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung mit magnetischen Spiegeln zur Erzeugung hoher Plasmatemperaturen und mit Mitteln zur Erhöhung der Energie der Teilchen in den Ebenen senkrecht zum magnetischen Begrenzungsfeld, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um ein zweites magnetisches Feld (B), das senkrecht zum magnetischen Begrenzungsfeld verläuft, im Inneren der Vorrichtung aufzubauen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leiterstange (9) oder eine Anzahl von Leiterstangen, durch die ein starker Strom fließt, in der Achse des Systems angeordnet ist, so daß ein magnetisches Feld (B) entsteht, dessen Feldlinien kreisförmig um die zu den Feldlinien (3) des Begrenzungsfeldes im wesentlichen parallelen Leiterstangen verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung von Leiterstangen (33), durch die ein starker Strom fließt, das System außen umgibt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstangen (33 a) mit einem zweiten Satz von Leiterstangen (41) in der Nachbarschaft der Achse des Systems kombiniert sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstangen (33) in Reihe oder parallel verbunden sind entsprechend der für die Stabilität des Plasmas günstigsten Bedingung.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen und die Elektronen, die das Plasma bilden, getrennt und gegensinnig an den einander gegenüberliegenden Enden der Vorrichtung in diese eingespritzt werden.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchenbeschleuniger mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern und einem kreissymmetrischen Magnetfeld zwischen den Ionen- und/oder Elektronenquellen und den magnetischen Spiegeln angebracht sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (28) zur Errichtung eines senkrecht zu den beiden gekreuzten magnetischen Feldern verlaufenden elektrischen Feldes im Inneren der Vorrichtung vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (29) zum Aufbau eines hochfrequenten Feldes innerhalb des Gefäßes vorgesehen sind, um das Plasma in Rotation zu versetzen.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (24, 25) zur adiabatischen Verdichtung des Plasmas vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (Gefäß) der Vorrichtung die Form eines Toroids (36) hat und das begrenzende magnetische Feld die Richtung der Rotationsachse des Toroids hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (37, 38, 39) vorgesehen sind, um das begrenzende magnetische Feld im axialen Kanal (Hohlraum) des Toroids aufzuheben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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