(57)【要約】宇宙にペレットを発火する線形加速器をペレットの目的物から長い距離に置くことができる。加速器は段階的に配列したペレットを秒単位もしくはそれより長い期間発火することができ、それらは目的地に同時に到達しエネルギーの大きな振動を与える。よってあまり大きくない電力の加速器は核融解を開始するのに十分なメガジュール規模の振動を提供できる。非常に高度な精密さで目的地に近づくために、粒子の進路修正を提供する必要がある。理想的な場所は、加速器を地球―月Ｌ１もしくはＬ２ラグランジュポイント（１）に設置し、そして核融合の目的地（２）を月の表面（３）としペレットは月極を交差する月の円周上擦れ擦れに衝突する。粒子の弾道（４）の長さは６０００ｋｍ以上である。月の山頂に設置された最初の到達コース修正所は目的地の１５０ｋｍ前ほどでよい。地球の表面に設置することもまた可能であり、加速器と目的地を真空管でつなげる。しかしながら、必要な加速器の電力は加速器と目的地の距離と反比例して増加する。【選択図】図１
2013516604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的物に衝撃を提供する装置と方法であって、
多様なペレットを発射できる加速器と、
ターゲットから加速器を分離する真空の間隔と、
集団として目的地に衝突するために真空の間隔を移動する間に少なくともいくらか接近し追いつくような時間と速度でペレットを発射する加速器と、を含むことを特徴とする装置と方法。
【請求項２】
衝突は核融合点火を導くことを特徴とする、請求項１に記載の装置と方法。
【請求項３】
加速器は前方を行くペレットより少なくともいくらかは早く進む連続する粒子を発射することを特徴とする、請求項２に記載の装置と方法。
【請求項４】
加速器を通過するために個々の粒子が必要な時間より短い間隔で前述の粒子を発射する加速器を含むことを特徴とする、請求項３に記載の装置と方法。
【請求項５】
加速器は線形加速器であり、ペレットは、十分に平行な方向に発射されることを特徴とする、請求項４に記載の装置と方法。
【請求項６】
少なくともいくつかの粒子は的に到達する前に少なくとも粒子の２倍の密度を持つ集合体を形成するために衝突することを特徴とする、請求項５に記載の装置と方法。
【請求項７】
真空の間隔は長さ１ｋｍより大きいことを特徴とする、請求項６に記載の装置と方法。
【請求項８】
真空の間隔は長さ１０００ｋｍより大きいことを特徴とする、請求項７に記載の装置と方法。
【請求項９】
ペレットは電荷を帯び、電界によって加速されることを特徴とする、請求項１，２，３，４，５，６，７および８のいずれか一項に記載の装置と方法。
【請求項１０】
少なくとも加速器の一部は２相交流によって動く電極を含むことを特徴とする、請求項９に記載の装置と方法。
【請求項１１】
少なくとも加速器の一部はその部分をペレットが通過する際かなり大きな一定の加速力を経験する３相もしくはそれ以上のＡＣによって稼動することを特徴とする、請求項９に記載の装置と方法。
【請求項１２】
少なくともいくらかのペレット上の電荷は加速器から放出された後減少することを特徴とする、請求項９に記載の装置と方法。
【請求項１３】
少なくともいくらかのペレット上の電荷は加速器と目的地の間の通過中に１箇所以上で減少することを特徴とする、請求項１２に記載の装置と方法。
【請求項１４】
少なくともいくらかのペレットの電荷は目的地に着く前に基本的にゼロに減少することを特徴とする、請求項１２に記載の装置と方法。
【請求項１５】
加速器を離れたあと１箇所以上にておのおののペレットの場所を計測する手段が提供され、
前記場所の計測の後にペレットおのおのの路線を補正する手段が提供されることを特徴とする、請求項１，２、３、４、５，６、７および８のいずれか一項に記載の装置と方法。
【請求項１６】
ペレットの位置を測る手段は電気カメラからなり、
このカメラは非常に短い間隔の光振動を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の装置と方法。
【請求項１７】
おのおののペレット路線を補正する方法はペレットが周囲を通過する間に短い間隔で電界を供給する早い転換電極を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の装置と方法。
【請求項１８】
おのおののペレット路線を補正する方法はペレットが周囲を通過する際に短い間隔で磁場を供給する速い変換電流を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の装置と方法。
【請求項１９】
少なくとも目的物の一部を強烈に熱することを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、もしくは８に記載の装置と方法。
【請求項２０】
少なくとも目的物の一部を強烈に圧縮することを特徴とする、請求項１，２、３、４、５、６、７もしくは８に記載の装置と方法。
【請求項２１】
前記動作により目的物の一部の強烈な圧縮を更に含んでおり、目的物の最初の部分を粒子が衝突し、その場所を熱しエネルギーを放出し、放出は目的物の第２の部分の外側を蒸発し残りの前記第２の部分を圧縮する反応熱を生成することを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７もしくは８に記載の装置と方法。
【請求項２２】
目的物（１２）は、衝突の瞬間、犠牲的な発射体（９）の中で抑制炉（１０）に入ってペレット（１３）と並行して進み、
前記発射体は、目的物（１２）を打つためにペレット（１３）の経路を構成する穴を有することを特徴とする、請求項２に記載の装置と方法。
【請求項２３】
炉（１０）は核融合反応によって生成される中性子の少なくとも大部分を吸収する材料（１１）を含むことを特徴とする、請求項２２に記載の装置と方法。
【請求項２４】
放射体（９）は放射体と同じかやや大きな断面の管を通って炉（１０）に入り、
放射体（９）が炉（１０）に向けて、そして炉の中を進む際、炉（１０）内から放射体（９）の側面との間のギャップを通って漏れるガスやプラズマはそのように逃れる材料を捕獲するように作用するひとつかそれ以上の円周の穴（１９）でへこまされた放射体（９）の外壁によって減少されるか除去されることを特徴とする、請求項２２に記載の装置と方法。
【請求項２５】
放射体（９）はそのような逃げる材質の冷却トラップとしてさらに作用する凹みとして十分に冷たいことを特徴とする、請求項２４に記載の装置と方法。
【請求項２６】
粒子の形成材料の平均原子質量は最初に衝突する目的物の一部の原子質量の平均に似ており、ゆえにレイラーテイラー不安定を最小限にすることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７もしくは８に記載の装置と方法。
【請求項２７】
粒子は主にプラスチックでできており、
最初の衝突の目的物の一部は原子量１以上のアイソトープから成る水素を含むメタンから主に形成されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置と方法。
【請求項２８】
本願明細書に記載の手段を含む核融合の点火方法。
【請求項２９】
本願明細書に記載の装置を含む核融合の点火方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
衝突によってエネルギーを作り出す核融合を開始する可能性について、実質的には極端な速さで、秒速約１０００ｋｍで目的地を小球で射撃することは１９６０年代、１９７０年代に研究された。しかしながら、１０ｍｇ程度の質量の小球をその速さで発射することは極端に難しい。当時から現在にいたるまでもっともらしい方法は、修正された粒子加速器で荷電小球を加速することである。残念ながら巨視的な本体に配置できる電荷には自己反発のため限界があり、破裂分裂や表面から原子の電界効果蒸発しがちである。加速と巨視的な本体の振動が反発しえることもまた限界の要因である。もっとも楽観的な予測ですら、理想的なダイアモンドを「小球」として使用し、必要な加速器の長さは１００ｋｍ以上だとしている。代わりに微小粒子（ここでは「粒子」もしくは「ペレット」と言及されている）のクラスターか重いイオンをひとつの小球とすることで加速器の長さを減らす。残念ながら非常に高い加速器の電力が必要なことを含め多様な問題がこの戦略にはある。
【０００２】
しかしながら、宇宙での使用のための核融合反応炉は、地球上で実用的でない設計条件を持ちえる。もし非常に長い真空ギャップが利用可能であるならば、最初に発射された粒子が最も遅く移動し、最後のものが最も速い場合で速度の違いが小さければ、比較的小さな力で線形加速器から発射された微小粒子の流れがクラスターに追いつくには時間がかかる。：加速器の必要な電力は真空ギャップのサイズと反比例する。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
具体的例として、図１に示されているように、加速器を地球―月システムのラグランジュポイント（１）にあると考慮し、月（３）の表面から約６万２千ｋｍ、弾道（４）にそって微小粒子の光線を発射し月極を交差する円周上の月の表面（２）を擦れ擦れに近づくことを目的とする。粒子の通過時間は約１分ほどである。もし５秒間の間に、最初の粒子は秒速約９６０ｋｍ、最後の粒子は秒速約１０４０ｋｍで発射された場合、すべては目的地に同時に到着する。加速器は、たった数ＭＷの入力電力が必要である。
【０００４】
粒子は途中で小さな路線補正の適用されなければならない。加速器を離れながらの最初の補正は比較的容易である。しかしながら、月の表面に到着の際にはもっと正確な補正がなされなければならない。このため見通し角が選ばれる：月の地形が利用され、山頂と最初に入ってくる路線補正地と反応地の１００マイルの距離が達成できる。
【０００５】
加速器の設計は、線形加速器のそれと基本的に大変似ており、しかし粒子の速さが光の約３００分の１のため、低い周波数で操縦する。相互電荷間隔はゆえにＲＦ共振空洞としては作用せず、誘電性の（伝導性でない）壁のデザインが採用される。内部内よりインスレーターの表面では崩壊が起こりやすい。加速器内部の断面図は図２のようなものがゆえに最適であり、それぞれの電動電極５は十分に大きな内部直径の絶縁管６内に設置される。ゆえに、交互の電極がつながれている（２相設計の）表面のワイヤー７と８の軌道の距離は相互電荷ギャップより何倍も大きくてよい。適切なインスレーターの材料はテフロン（登録商標）かレキソライトであり、電極には表面電解崩壊を最大限にした銅、モリブデン、またはタングステンである。加速器の長さは数キロメートルの単位である。
【０００６】
典型的には、２相の加速器の場合粒子は２ｎ電極の間隔で加速器を通過する、３相の加速器の場合は３ｎ電極の間隔で通過する。以下同様であり、ｎは整数であり、典型的には１（しかしながら加速器はひとつひとつの粒子を操作するより粒子の集合体に作用する場合がある）である。典型的には、粒子はそれぞれの間隔に比例する比較速度で発射され、そしてすべての粒子は最後には同時に集合する。
【０００７】
粒子に適した材料は、高い張力があり電荷と質量の割合が最大になるために密度が低いものである。電界や加速のために経験される湾曲によって加熱しないために硬くあるべきであり、そして高い決裂強度の絶縁体もしくは比較的よい伝導体であるべきであり、表面の電荷の流れがペレットを損傷しない。もっともらしい候補としては、ダイアモンド、ホウ素―α、アルミナーリチウム合金もしくはアルミニウムのような金属の薄い表面がコーティングされたセラゾールのような技術プラスチックのミクロスフィアをなども含む。後者はより長い加速器を必要であるが、もし（便宜的なＤＴアイスのターゲットの場合の）水素の変わりに重水素、３重水素に置換された固体メタンが的の場合、粒子とターゲットの平均原子質量はかなり相似し、レイラーテイラーの不安定さを抑えることができるので利点がある。
【０００８】
電界効果電子放射が電界効用蒸発よりかなり低い電圧勾配では、重要になるため粒子は、負荷より陽電荷を与えられるのが好ましい。どんな材料であっても、より小さな粒子は電荷対質量の割合がより高くなる：しかし、明らかに合計の運動エネルギーによりより多くの粒子が必要になる。適した粒子の大きさは一般的には半径約１０マイクロの単位で１万から１００万の粒子が使われる。
【０００９】
加速器の最適な振動数は基本的な粒子加速器よりももっと低く、ＧＨｚ単位よりはＭＨｚ単位である。この電力を供給する商業的に入手できる選択肢は、ジクロード（ｄｉａｃｒｏｄｅｓ）、テトロードもしくは出力電力を増加するためにエアコアトランスフォーマーとともにＭＯＳＦＥＴ基盤のユニットが含まれる。
【００１０】
目的に近づく際に、粒子はぎっしりと詰まった、例えば結晶格子に似ているアレイにできるだけ正確に導かれるべきである。必要とされる理想的な精密さは粒子の大きさ、約１ミクロン程度が好ましい、の小さな一部である。これが難しい場合は、宇宙船の中間軌道の補正と類似した連続した小さな補正で達成されてもよい。限界要因は位置計測の正確さである。これは、ビームラインによるマイクロスコープタイプのペアのＣＣＤカメラによって可能である。露出はレーザー振動によって制御されている：１ピコ秒以下の、１ミクロンの粒子に動きに相当する振動数のラボの卓上のレーザーが入手可能である。ＣＣＤチップは便利な機内でのプロセスが可能であるが、読み出しの速度は秒速数十メガバイトと制限されている。必要なレーザーの数はもっと少ない：ビームラインと平行に走る漏れのある光学ファイバーを供給するレーザーが多くのカメラを供給する。
【００１１】
粒子の操縦は早く変換する電極間もしくはそばを通過する粒子によってされる、それは粒子を外側からどんな方向にそして、もしくは少し早さを変更したり操縦することができる。何十ＧＨｚの単位で操作される固相電力スイッチが現在は入手可能で、そのため比較的小さな数の電極が通過する千、さらには百万もの粒子の路線補正を行うことができる。（電極から供給される電界の代替は身近なアンテナのようなワイヤーを通る速い変換電流によって生じる電磁場である。）
【００１２】
粒子は加速のために最大に充電されている必要がある。続いて、互いが引き寄る際の相互反発は最小限であることが好ましい。粒子は小さな連続的な路線補正によって操縦されるためにさほど大きくない充電だけでよい。例えば、電気線の間かそれぞれの路線補正所のあと熱いか冷たいカソードのそばを通過することで、最後にはゼロになる。
【００１３】
もっと簡単に達成できる核融合反応は、重水素―三重水素である。三重水素は自然発生しないため、もっと三重水素を生成するためにすべての中性子はリチウム原子核に捕獲されることが最善である。反応炉の壁は摩損が最小であることがまた好ましい。適当な配置は図３に示されるとおりである（必然的に正しい規模では書かれていない：実際の粒子の数は典型的には千の単位で、それぞれは約２０マイクロメートルの直径である。）犠牲的な発射体（９）は壁がリチウムかリチウム化合物の「滝」（１１）で保護された反応炉（１０）の中に発射される。目的（１２）は、衝撃の瞬間、粒子（１３）とかなり並行な方向に反応炉に入っている犠牲的放射物の中である。発射体は目的に衝突するための粒子の通路を与える穴（１４）を保有する。発射体自体は、全体もしくは一部はリチウムでありえる。また、粒子が放出される真空管（１６）と次の放射体（１８）を含む放射体を充填する円筒（１７）が示されている。連続的な電力の生成のため、いくつかの放射体が秒単位で発射される。
【００１４】
反応炉の溶解は、熱エネルギーを抽出するため熱交換器（例えば、電磁ポンプなどによって）循環される：放射体の材質は、再利用にために抽出され、新しい放射体は連続的に生成されなければならない。三重水素もまた抽出される。
【００１５】
放射体の後ろでは高い真空性を維持することが大切である。放射体が炉（１０）に進む際に、放射体の後ろの真空を汚染する放射体の側面と管の間からのガスやプラズマの傾向はそのような逃げる材質のトラップとして作用する一または複数の円形の穴（１９）を備える放射体の外壁によって減少される、もしくは除去される。放射体は、穴（１９）が係る逃げる材質のための冷却トラップとして付加的に機能するのに十分な冷たさに容易に冷却され得る。
【００１６】
１００％保存効率の実現は不可能なため三重水素を補充するためのＤＴ反応から生成した中性子は絶対に十分でない。周期を閉じるために、いくらかのＤＤ反応はゆえに望ましく三重水素を直接、そして余分な中性子の両方を生成する。これは、衝突速度を上げることによって手配することができ、よって、効果的な衝突温度、そしてまたはもしくは図４に示されたように中央のＤＴターゲット（２１）の周りに重水素がより豊富なパッキング材料（２０）か、より密集した材質（２２）の殻に光学的に取り込まれた時間を増加するため粒子の進入させるための穴（２３）が外殻にはある。
【００１７】
上記の設計は宇宙での条件として記述されているが、もちろん、加速器から目的物まで粒子が通過することができる真空管が供給されるとすれば、地球上で実行が可能である。適切な地形、トンネル、海岸線と島の間に深水の溝でパイプをつなげるなどの選択をすれば、地球上で何百ｋｍぐらいまでの完全な直線を供給することができる。電場もしくは磁場で粒子の路線を偏向することもまた可能であり、そして、現地の地形や地球の湾曲に合わせて真空管を曲げることもできる。加速器の電力を増加させることで加速器と目的間の距離をより好都合な値に減少させることもできる。
【００１８】
技術的な特記事項と代案
粒子が融合することで形成する「仮想の小球」は通常の同じ材料の固体より比重が軽いと思われていた、たとえばもし粒子が完全なる合併球体であるならば、少なくとも球形充填小部分の割合は、約０．７４程度で、そして避けられない形や位置、そして大きさに関する不正確さを許すならばそれより少ない。しかしながら、後方層の小球は、前方層のものより早く飛行するため、小球は目的地に衝突する際（もしくはその直前か直後に）生の材料の通常の密度より何倍も圧縮する。
【００１９】
図５から９のそれぞれの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）そして（ｄ）は目的地（斜線）に衝突する過程の連続的な時間過程での粒子の位置（黒い円形）を示している。図の明瞭さのため必ずしも正しい規模では描かれておらず、実際の実行に比べると粒子の大きさはかなり誇大に表示され、そして粒子の数はかなり減らされている。図５は基本的な形状を示している：目的物に衝突する前に事前圧縮された小球を形作るために粒子は一緒に来る。図６は、追加の粒子が、より遅い速さで発射され、小球が目的物に衝突する前に目的ずつを事前圧縮する別形を示している。図７は事前に配置された目的物がない別形をしめしている：むしろより低い速度で前に発射された追加の粒子が、実際、目的物を構成する。図８は事前に配置された目的物が平坦ではなく円錐状である別形を示している、そのため小球が衝突する前に垂直にそして横側も同様に事前圧縮される。図９は、中央部がより早く飛行し、最初の点火が中央で起こる小球を示している。
【００２０】
テーマにおいてほぼ無限の変種が可能であることを理解していただきたい。例えば粒子は、様々な大きさ、形、様々な材質からなりえ、同様に目的物も（もし事前に目的物が配置が提供されているなら）様々な材質の層からなりたってよい。例えば前方と後方は密度の高い材質で構成され全体としては、「かなづち」と「鉄床」の間に挟まれる。
【００２１】
ダイアモンドダスト；切り刻まれたグラファイトウィスカ；切り刻まれたカーボンファイバー；セラミックミクロスフィア；固体重水素；固体重水素―三重水素；水素原子が重水素と、もしくは三重水素で置換された固体メタン；水素元素が重水素と、三重水素に置換された技術的なプラスチック；タングステン；ウラニウム：はすべて粒子ともしくは目的物の構成物質の例である。粒子は第２の材質を含有する外殻を含んでもよい、例えば、第２の材料はヘリウム−３であってもよい。
【００２２】
移動の際、粒子の電荷が中和されることで（例えば、電子を吹きかけることによって）互いに近づいてもお互いに反発しなくなる。電子スプレーは電荷の中和、正確な位置計測、そして推進力交換による粒子軌道の補正のための電子顕微鏡の機能を併合してもよい。地球上のシステムでは、粒子は飛行中のいつでも、加速器やシステムの最終段階の目的物のそばでだけでなく、等しく便利に計測され調節される。
【００２３】
粒子の位置の相対的な（絶対的なよりも）正確さが要求されることをあえて言及する。これはすべての粒子が同じ検知器を通過することができるため容易に得ることがでる。もし、事前に配置された目的物が提供されているならば、目的物は粒子郡が近づく際にもしくはその逆に、衝撃の正確な正しい位置を調節されるかもしれない。
【００２４】
誘導システムはどんな粒子の崩壊的な速過ぎる衝突を避けることを言及する。
【００２５】
明らかな応用は、発電、宇宙船推進、小惑星推進を含む。
【００２６】
テトリス方法は圧縮と点火の分離に適しているかもしれない、それはレーザーか単一物の小球では難しいがふたつの理由のためである：テトリス加速器は、無償で、多くのより遅いペレットに点火し高エネルギー点火振動をすぐに先導する。臨時のペレットはエネルギーともしくは目的物の事前圧縮のための推進力を供給できる。点火小球は異なったスピードでともにやってくるペレットの連鎖によって成るため、容易に事前に高い密度に圧縮されることができ、そして徹甲弾丸のように非常に高い前面領域あたりの質量を与えられることができる。ゆえに突き抜けそしてそのエネルギーをさらに密度の高い目的のプラズマの中心に堆積することができる。
【００２７】
非効率を許容しなければならない。レーザー圧縮流体力学の非効率―ロケットのような反応動力による中心的な燃料を圧縮するためにペレットの外側から材料が蒸発する―供給される放射熱の１０％の有効な運動エネルギーを減らす。ペレット衝突は潜在的にはもっと効率がよい。しかしながら、点火のために利用可能なエネルギーは小球の質量中心枠と目的物の同量質量から計算されなければならず、利用可能なエネルギーは半分に減少する。また、もし小球が目的物と同等の平均原子質量を持つ場合、半分のエネルギーは小球自体の内部ヒーティングとして無駄に使用される；もしその一方でその原子質量が目的物より高い場合、エネルギーはレイラーテイラーの不安定に失われる。さらなるエネルギーは途中で低い密度のプラズマを突き抜ける際に浪費される：すべての運動エネルギーが理想的場所で供与されるわけではない。圧縮のために衝突方法は原則として非常に効率がよいかもしれない。しかしながら、発火地点そばでのスピード供給されるペレットは目的物に直接推進力を与えるには速く移動しすぎている、そしてたぶん、十分に均一に拡散していないかもしれない。解決としては空洞として作用する薄片の細長い一片と衝突させることである。空洞からの放熱はＤＴ燃料を加速するため後方の材料を蒸発する、たぶん、密度の高い金属の周りと円筒形のくぼみの中に、円形のペレットがレーザーによって圧縮されるのとまさに同じようである。空洞とＤＴ後方の材料の隙間が少なくともどんなペレットの波面か薄片自体の不均質性より数倍大きい限り、とても同一な圧縮が達成できるであろう。
【００２８】
加速器は、基本的な粒子加速器と同じ原理で操作する。しかしながらペレットは光の１％以下の速度で移動するため、操縦周波数はずっと低くありあえる。小さな安いＭＯＳＦＥＴトランジスターはゆえに出力ボルテージ増大のための小さな空心（もしくは真空心）変換機とともに電力調節のためのクライストンのかわりに使用されることができる。電極はＲＦ共鳴空洞を作り出さず、そしてテフロン（登録商標）管の中に盛られた金属の単純なディスクでありえる。３相構造の電極（もしくはそれ以上の多相の電極）が使用されることができ、そのため個々のペレットは一定付近の電界の「波」に乗る。これは振動と表面流通の促進を最小限ににし、そしてペレットはどんな妥当な頑丈な材料、例えばプラスチックのミクロスフィアなど、から作られる。
【００２９】
加速器の起動時には、ペレットは電極版の間を落ちる「滝」から注入されることができる。個々のペレットはそれらの時間や加速器には入る速度の調節のために操縦可能なカソード光線管光線（もしくはイオンガンからの陽イオン）で急に打たれる。
【００３０】
ペレットが近づく際に目的物の混合が必要かもしれない、なぜならそれぞれのペレットの方向は調節されえる一方で、その軽度の位置は調節できないからである。よって必要な閉鎖的に充填された矢を形作るために力学的にペレットの位置を再び配置する必要がある。どんな過剰なペレットは側面からそらすことで捨てることができる。この力学的な配置のために「テトリス」が適切なシステムの名称とされる。
【００３１】
理想的な核融合反応器は珍しいもしくは放射性の同位元素を入力に必要としない、そして出力に放射性同位元素を発生しない。基本的なＤＴ核融合では上記のようにこのゴールを達成しない。しかしながらブラストチャンバーは、原則として、中性子の衝撃のもと不必要な同素元素を発生しない純元素に囲まれていてよく、引き続く操作のためにリチウムから三重水素を与えることが必要である。ＤＴ反応自体はこのための十分な中性子を発生しない、そのためブラストチャンバーは意図的にリチウムと反応するのに利用可能な中性子の数を増大する。しかしながらテトリス反応はより高いエネルギーに容易に増大されることができる。ＤＴ年少より１０倍以上高い温度では、反応断面はＤＤ直接燃焼を支えるのに必要な大きさになり、ＤＤ−＞ヘリウム−３＋ｎおよびＤＤ−＞三重水素＋ｐという反応はおよそ等しい速度で起こる。そのため反応温度を上げてＤからＴまでの高い割合を含めることで、テトリス反応器は十分な三重水素を製造できる。（ヘリウム―３は放射性ではない。）さらに野心的に、次の反応であるボロン−１１＋ｐ−＞ヘリウム−４が達成可能かもしれない。これは中性子を発生しない理想的な反応であるが、とても困難であり、なぜなら第一に非常に大きな密度が必要になるから、そして第二にエネルギー出力割合は比較的大きくないからである：実際、初期に退化的に圧縮されたプラズマが生成されることができないならば、電子は自己開始核融合燃焼を可能にするエネルギーをとり過ぎる。テトリスシステムでは見解はさらによい。反応横断面が最大となる５５０ｋｅＶの温度が達成可能であり、必要な密度が大きく減少する。テトリスが電気を運動エネルギーに変換する効率が良く、低い出力割合での正味エネルギー生成を可能にする。そしてテトリス器は必要ならばどんな速度配分のペレットを生成できるので、振動の変動、最小限の熱で緩やかなピストンのような事前圧縮（退化プラズマを作成する際に必要な）が可能である。（もしさらにもっと遅いペレットが点火より圧縮に必要ならば、例えば空洞タイプの膜なしで機能するために、目的物との衝突による直接的な促進力移動によってか、もしくは、熱するためにそれぞれのペレットが衝突することによって、パワー圧縮の輻射エネルギーを生成し、その目的のために別の加速器が使用されることができる。これらの２次的な加速器は建物、真空管、第一の軌道補正システムの上に設置することが可能なので、費用は低額となる。）中央の水素ターゲットにホウ素ペレットを発火するテトリス加速器は最適であることが好ましい。ホウ素―αペレットは強く、高い電荷と質量の割合を与えられることができる。使用されるすべての質量は実際、核融合に関連され、そして質量の中心は加速器の枠に対して静止している、そして流体力学的効率は１００％に近い。使用される加速器は厳密にそれぞれが対面するように配置される必要はなく、地球表面の湾曲に付随する問題は最小である。
【００３２】
多様パラレル加速器管を同じ建物内に設置することが可能であるかもしれない。管は相互干渉を最小にするために電荷の距離を数倍に隔離される必要がある。予備の管は供給されることができる。最悪の場合のペレット分解はただひとつの管を傷つけるだけである；置換される間もシステムは働き続けることができる。加速器は光線が徐々に集中するように目指すことができ、初期的に小さな個々の真空管から目的物に近づくにつれひとつの管に集中していく。
【００３３】
角度のある鏡が使用されることができ、単一のカメラが立体映像をとらえるころができる。ユニットは約０．１ミクロンまですべての面の粒子の位置を測ることができる。実践では長い振動を与える安いレーザーがおそらく使用され、軸位置の決定のための光線分析をする。
【００３４】
カメラはそれぞれの粒子の大きさを評価することができる（形、スピン、質量そして質量と電荷の割合も必要であれば、例えば、電荷と既知の磁場による磁差の程度を測定することによって計測可能である）。粒子の相互的な位置とタイミングは調節されることができ、個々の粒子の大きさなどは様々であっても最終的な目的地で合体された小球がほぼ完璧な密度を持つように調節できる。これはコンピューターゲームのテトリスに類似している。
【００３５】
可能な先駆的な核融合目的物は水素―ホウ素であり、それは中性子、つまり放射性核種を生成しない。この反応は共鳴ピークがある。仮想小球の細かなチューニングが可能であるとすれば、それらは事前圧縮、形成がされることができ、望まれたとおりの内部の速度分配が可能だとすれば、ピークは使用が可能である。ペレットはホウ素、頑丈で純元素であってすら非常に強い理想的な材料だと仮定される：ホウ素カーバイドのような化合物はさらにより頑丈である。
【００３６】
目的物はホウ素、低温で安定なホウ素―水素化合物であってもよい。効率的な核融合燃焼波はプラズマが分解するとしてプロトンーホウ素プラズマ中で発生されることができる、すなわち密度に関連して熱すぎない。エネルギーに比べると高い推進力を持つ、より速い点火ペレットと同時に目的物に到着するより遅いペレットの第一波を供給するテトリス加速器は、完璧にそのようなピストンのような圧縮器を提供するのに適している。点火振動より数倍大きなエネルギーが早い速度の点火爆発の前に遅いスピードのペレットを発射することで自動的に目的物の事前圧縮のために利用可能である。
【００３７】
目的物圧縮はペレットが引火ペレットより（光度の単位で）非常により遅く飛行することで最適に実行されることができるかもしれない。引火ペレット加速器は非常に遅い適切な速度で、たとえば毎秒数十ｋｍで、粒子を提供することが可能であり、最初のほうのいくらかの電極以外のすべてのスイッチを切ることで、しかし衝撃はあまり大きくないであろう。より大きな衝撃は高価な部品―建物、真空管、絶縁体、そして路線補正システム―を主導加速器と共有する小さな付帯加速器を使用することで安価に供給されることができる。この機械の出力の１００ミリ秒分ぐらいまでは振動として目的物に到着することができる：ちょうど２０ＭＷ出力は２ＭＪ圧縮振動を提供できる。細かくシステムを調節する限界内にとどめるために、ペレットの到着速度は主振動のそれより大きくあるべきではない。圧縮粒子はゆえに引火粒子の１００万の単位で大きいかもしれない：たとえば１００倍の直径、５０マイクロメートルである。
【００３８】
付帯加速器は主部分の１０分の１ぐらいの長さで、しかし、そのスイッチの一部は無視してよい程度である。圧縮されたペレットは引火ペレットの数千倍の推進力をそれぞれが運んでいるにもかかわらず、百倍の電荷も運んでおり、数百倍の長さの効果的な周辺の補正電場内にとどまっている、そして存在する路線調節器が簡単にそれらを扱える。速度の割合はとても高く、すべての圧縮ペレットは最初の引火ペレットが到着する前に最終の調節器前を通過し終わっている。加速器につながっている真空管に沿って数箇所で磁場が供給され、圧縮ペレットの軌道を重力で落ちすぎないように若干上向きに曲げる。
【００３９】
目的物圧縮の別の方法としては、早いペレットが目的物の材質の前面層に衝突し、それが熱され蒸発しより深い層を圧縮する。これを「ロケットのような推進」方法とし、そこでは非常に早い粒子の状態のエネルギーがより遅い速度の推進力を生じるために材料を熱することはレーザーによって作動される慣性制限核融合、そこでは早い核融合は光子であるが、に類似している。
【００４０】
圧縮は粒子によって行われることができるかもしれない、そして引火を生じるためにとある地点で熱する、別の方法としては例えばレーザーや基本的な粒子や原子などの光線などである。もしくはその逆である。
【００４１】
早い、そしてもしくは遅いペレットは逆の方法、もしくは様々な方法から目的ゾーンに近づくかもしれない。それらは別の加速器から発射され、もしくは電場か磁場を通過することで軌道を曲げられるかもいしれない。この場合別の目的物があるかなくてもよい：ペレット自体が融解される材料のすべてを含んでいてもよい。
【００４２】
成功する核融合反応はパイプ内の様々な場所で起きてよく、そのパイプは細い内部直径で長いかもしれない。
【００４３】
もし核融合が速い速度で飛行し続けるペレット内で（例えば際立って違う速度のペレットの衝突によって）発火されたら、融合の源の早い動きはエネルギー開放の分配を（光子、中性子、もしくはほかの粒子の構造としてか）パイプの長さに沿って助けるかもしれない、そしてそれ以降のパイプの壁や機材のどの部分も熱や放射などの程度によって崩壊されない。
【００４４】
「小球」に適合するためだけに変化するソフトウエアを使用することで圧縮と点火の最適化は研究され発達は多いに促進する、例えば効率的なパターンを取り入れた遺伝的なアルゴリズムである。
【００４５】
ジアクロード（ｄｉａｃｒｏｄｅ）の主な限界は固定された周波数の装置である。現在の応用では、約２０％の発射速度の変化が要求されている。ＭＯＳＦＥＴを使うことで、これは最初と最後に加速器を出るペレットの間の間隔の周期を徐々に一定に増加させることで単純に応用されることができる。ジアクロード（ｄｉａｃｒｏｄｅ）では解決は早いほうのユニット内にうまく転換することで結果的に一定の速度で飛行するそれぞれ数メートルの副列車を生じる。主加速器を出た後、これらの副列車はＭＯＳＦＥＴによって制御されている電極の短い間を通過し、この電極は別の量によってペレットの速度を速めたり（もしくは遅くしたり）するために作動されている：例えばそれぞれの副列車の最初のペレットにはゼロ増大から最後のペレットには毎秒数メートルまでの、そのためそれぞれの個々のペレットは要求されるような完璧な収束のための多少違う速度をもつことになる。
【００４６】
加速器管の遅い速度の端ではペレット間の反発のため最低限に許容範囲のペレットの分離があるだろう。加速器の最初の数メートルにあたるところでは、より長い低電力の導火線がゆえに固定された電極の分離と大きく変化可能な周波数で提供される。この列が導火線に含まれるとき、変化しえる周波数の電極がそしてこの線をひとまとめにしてたとえば毎秒５０ｋｍで加速する。その時点で主加速器に入ってくる。この過程の間に局地的な電極の電圧を相殺することでペレットの電圧は要求される程度まで引き上げられる：電子は容易にペレットから通過する電極まで流れることができ、しかしその逆ではなく、なぜならペレットは発射地点源として作用するが電極の表面名は滑らかであるからである。導線に毎秒５ｋｍで送り込むために、ペレットはＰｅｌｌｅｔｒｏｎタイプのＶａｎ―ｄｅ―Ｇｒａａｆｆ発電機から放射される。これは通常は正確な感覚よりは選ばれた平均速度で発信源から通常はペレットが出てくる以外は、よく知られた技術である。ここでこれは修正されなければならない：いくつかの穴がある容器を使用し、どんなペレットも非常事態が感知されたらすぐ捨てることができる、例えば、電子銃で強く打つことでその電荷を除去する、もしくは交換電極を使ってそれを方向転換するなどである。加速器の管に落ちていく最初の周期以外はほとんどのペレットはゆえに再利用される。（要求される速度は類似した直径のインクの小滴を排出する近代的なバブルジェット（登録商標）プリンターのそれよりも低いと言及しておく。）加速器の中に落下されるそれらのペレットの正確なタイミングは除去に使用される同じ電極からより小さな力で調節されることができる。同じ穴から排出される一組もしくはより大きなペレットの郡は同時につねに除去される。場合によってはペレットが利用可能でない周期もありえる、なぜならポアソン分配が場合によりゼロの値となるからで、しかしこれらの間隔は別記されているように機内にて混合されることで閉じられることができる。加速中ペレットを中心にとどめておくことは電界によって供給されることができる、例えば毎周期の一部のために内部放射電場を発生するために電極をコーン状の形にするなどである。磁場レンズ、例えば基本的な粒子加速器で使われる四重極、そしてもしくは別記されている能動的ステアリング機能が使用されることができ、たとえば側面の振動を吹き止める。ペレットは発射される前に操作上より若干高い電圧を電化して強化の検査をされることができる。ゆえに管内のペレットの故障は起こりにくい。どんな故障も感染性になる可能性を持っている。しかしながら、最悪の場合のエネルギー放射は２ＭＪであり、そして破片雲霧運動エネルギーは衝突する連続したそれぞれの電極において指数的に減少する：それぞれの電極は全体より大量にかたまる。ペレット雲、そしてその中央の穴はその１％以下から成り立つ。そのため損害は極めて局地的である。管はケブラーブランケットにて覆われていることが可能でそのため外部の装置は影響を受けない。障害トラップは装置中の多様な地点に組み込まれることができる：次のセクションに完全に正しい電荷と質量の割合のペレットを転換する側面の電場を若干曲げる、しかし、衝突が安全に含まれるプラズマがある底のない「ダンプ管」にほかの材質は飛行することを許容する。通過するそれぞれのペレットの正確なゆがみは電荷を正確に観測し、必要であれば電子銃で細かく調節することを許容する。
【００４７】
加速器と目的物をつなぐ管は粒子加速器の基準からすると比較的ゆるい真空を含み得る：それは建物の中に設置される必要はなく、パイロンや支柱上に単に置かれたパイプでもよい。光線からの最大粒子偏向より、より大きな内部半径、例えば約１０ｃｍであってよい、そして風などのための数ｃｍの側面の転換に耐えることができ、そして真空はその長さ上の限られた数の地点からポンプされることで保持されることができる。
【００４８】
目的物近くでのペレットの位置測定はその地点を通過するペレットの流れの速い速度のため多くを要求する、そして衝突地点での理論的な無限を増加している。測定所は対になったカメラの列を含み、漏洩光学ファイバーによる光を供給する振動レーザーも含む。露出はレーザーによって調節され、シャッター開閉によってではない：高価でないシャッター速度約５０ＨｚのＣＣＤは高価な高い捕捉速度のカメラと相似した読み出し速度、毎秒約１０Ｍピクセルであり、ビットをシフトしたり加えたり読み出すなどを含めて（通常はピクセルに使用される）連体のプロセスが可能である。重複から混乱を避けるため、ペレット軌道は拡散され、タイミングは選出される、そのためそれぞれの撮影されたペレットはカメラの視界の違った部分に現れる：例えば１０００×１０００の地は１００×１００ピクセルごとの１００平方に細分化されるかもしれない。それぞれのペレットの位置は読み出し値のＸ，Ｙに減少される。２０マイクロ秒までの読み出しのための遅延が受け入れられるとして（下流飛行距離約２０ｍに相当する）それぞれのカメラの対は振動ごとに約１００のペレットを追跡することができる。レーザーは繰り返し速度が２ＭＨｚまでで１ピコ秒間隔の約１０マイクロＪの出力振動を提供する基準的なラボデスクトップモデルでよい。ペレットは１ピコ秒にたった約１マイクロメートル移動する。
【００４９】
最終調整で、ペレットは最終的な生成物、円筒状の仮想小球を作るための力学的な位置配置とともに、若干放射性の速度を与えられることができる、その最終生成物はなるべくぎっしりと充填され、「見失われたペレット」の間隔を許容し、そしてダイアモンドダストなどが使用された場合の不完全な単分散のためペレットの大きさの探知された変動を考慮する：ゆえにテトリス装置と呼ばれる。最終補正所の後、さらなる電子銃がペレットの電荷をゼロに減らす。
【００５０】
基本的なデザインはすべてのペレットが同じ光線をたどると仮定する。故意にペレットをいくつもの平行な光線に転換することで、ペレット間の直線分離は衝突地にさらに近づく際個別に細かく調節することが可能になるのに十分な大きさに保たれるかもしれない。
【００５１】
基本的なデザインはペレットの軌道修正を細かく調節するためにすばやく転換する電極を使用する。別の方法としては、固定された強さの電界をペレットに通過させ、電子銃を使って必要な軌道修正を生じるための正確に調節された値にそれぞれのペレットの電荷を減らすことである。
【００５２】
加速中ペレットによって遭遇される湾曲や熱の激しさは以下の戦略で大いに減少させることが可能である。個別に変換が可能な多数のＭＯＳＦＥＴが付随したテトリス加速器は、容易に電圧運用の多相を供給できる。コイルガンを使用することで非常に相似した戦略では、もし相の１２０度ずれた連続した電極周期の場合、加速力はおよそ一定になる：ペレットは一定の勾配の波に乗る。もしペレットが電極間距離に比べて小さい場合、空間的そして時間的にともに同様に良好な概算の電場を経験する、そして振動や起因性電流をほとんどまったく受けない。
【００５３】
加速器に制御された速度でペレットを送り込むために、それらは例えば板上に５００×５００の矢のように機械的に事前においておくこともできる。ペレットは電極上に設置されているピンを介して充電される。選ばれた瞬間にそれぞれのペレットは発射するために、電極上の電荷は負荷から陽電荷に変換される。板は除去され交互に再装填され、そのためペレットの供給は連続的に起こる。
【００５４】
もしペレットは単分散のミクロスフィアであるならば、それらは近く詰まった矢にともにやってくる（例えば、様々な結晶格子に見られるように）。最大限の充填密度でさえも、空間があり、しかしこれらはスフィアーが目的物に衝突する際もしくはその直前に早急に満たされるであろう。レイラー・テイラーの不安定を最小限にするために、これらの空間は小さなミクロスフィア、もしくは様々な大きさのミクロスフィアの自己相似性のようなパターンによって満たされる。
【００５５】
もし、単一分散でないたとえば振るいにかけられたダイアモンドダストなどが使われた場合、機内の軌道のこまかい調整によってペレットの最終位置の力学的配置は石壁と似た目的地を目指すことができる、そしてそれは任意の大きさ、形そして内部の空間を最小限にする質量の物体を持ってくる。もし位置とそれぞれのペレットのスピン速度が測定されたら、衝突の瞬間の位置さえも考慮されることができる。
【００５６】
ペレットの排出は電子ガンからそれらに電子を発射することで、もしくは飛行軌道に熱いもしくは冷たいカソードから電子を発射することでなされる。電子ガンはペレットと平行にそして同じ速度でかなり大量の電子を発射することができ、その結果高い捕獲率となる。同様に陽イオンは発射もしくは電子の場所に放出されることができ、ペレットをさらに陽電荷にする。ペレットの電荷減少は連続的にもしくは多段階プロセスとしてなされることができる。実際のペレットの電荷（電荷と質量の割合）は既知の電場もしくは磁場をペレットの流れが通過するどんな場所でも測定でき、それぞれのペレットの偏向角度を測定する。
【００５７】
基本的なデザインは単一の加速器管を想定する。平行な管を垂直方向へ積み重ねたもの（スタック）（非常に長い本棚のセットとおおよそ比較できる大きさ）が使われる。技術的な自信が確立されたら、建物の天井の下に平行な１０もしくはそれ以上の積み重ねたものを懸架し、しかし約２ｍほどの頭上スペース以外はそのほとんどの幅を占領する。どんな積み重ねたものも簡単なメンテナンスアクセスのためにそのすべてもしくは一部の長さに沿ってこのスペースに引き下げられる。この積み重ねたものが吊り上げられたとき、それぞれの管についた位置づけのための小さなモーターは細かく調節して整列させる。
【００５８】
犠牲的な軌道は過冷却アイスから成り立つことが可能で（それらの低温での蒸気圧力は完全に無視できる）ゆえに反応炉の中で直接蒸気を生成している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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