(57)【要約】１つ以上のレーザーから、試料室内にある試料物質にレーザービームを向ける１つ以上のビームチャネルが、試料体に配置される。レーザービームは試料物質中にプラズマを生成し、原子核または電子殻で直接または間接的に反応を引き起こす。これらの反応により核分裂または核融合が引き起こされるか、ガンマ線または中性子が生成される。さらに、ガンマ線または中性子を試料体またはビームチャネルに供給し、同じ反応を引き起こすことができる。ビームチャネル内部では、封止体が、熱エネルギーまたはプラズマがビームチャネルから漏れるのを防いだり遅延させることができる。正または負の電圧Ｕは試料体または試料体内部に置かれる電極に適用され、電子を吸収または供給し目的の反応を促進する。試料体の全部または一部を透明にして、レーザービームの焦点が試料物質に合うように調節することができる。レーザービームは光導波路を通してビームチャネルに供給できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核分裂、核融合を目的とした、あるいはレーザービームによってガンマ線、中性子の発生を目的とした核エネルギー変換器であって、
１本または複数のビームチャネル、すなわち、前記ビームチャネルを通じて、前記レーザービームは、１本または複数のレーザーから試料室に対して試料体の中に流し込まれる試料物質に向けられることを特徴とする変換器。
【請求項２】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、
試料体は、前記レーザービームの焦点が試料物質に対して向けられる全体的または部分的に透明な物質から構成されていることを特徴とする変換器。
【請求項３】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、
前記レーザービームに対して透過可能な封止体は、前記ビームチャネルの開始または終了、あるいはその過程において配置されることを特徴とする変換器。
【請求項４】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、
ガンマ線を反射する、もしくは中性子を反射または減速する物質は、試料室領域に配置されることを特徴とする変換器。
【請求項５】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、
＋Ｕｍａｘならびに−Ｕｍａｘの間における電圧は、試料物質のプラズマから電子を吸収する、もしくは供給するために、電子的に伝導性の試料体に対して印加されることを特徴とする変換器。
【請求項６】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、
前記試料物質のプラズマに達する電極は、電子的に伝導性を有さない試料体に対して付着され、前記電極において、＋Ｕｍａｘと−Ｕｍａｘ間の電圧が、試料物質のプラズマから電子を吸収する、もしくは供給するために、印加されることを特徴とする変換器。
【請求項７】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、前記レーザービームは、光導波路を通じてビームチャネルに伝えられ、その長さは、前記レーザービームの焦点が試料物質に位置する方法によって決定されることを特徴とする変換器。
【請求項８】
請求項１、更に適切な限りにおいて、請求項２〜６に記載の核エネルギー変換器であって、ガンマ線または中性子は、原子核または試料物質の中における電子殻に反応を発生させることを目的として、外部から試料体に対して、もしくは前記ビームチャネルに対して向けられ、これに関して、前記ビームチャネルにおける封止体は、ガンマ線または中性子に対して透過可能であることを特徴とする変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
レーザービームによる原子核の分裂または融合の場合、高出力レーザーが利用されるが、エネルギーを十分効率的に回収できるとはいえない。これは、分裂する材料が空中に自由に浮遊しているためである。レーザービームにより直接分裂するにせよ、レーザービームが生成するガンマ線を用いて間接的に分裂するにせよ、制動輻射または中性子により、少量の核分裂性物質の核爆発により、放出されるエネルギーよりレーザーに供給されるエネルギーの方が多くなるという結果がもたらされる。空中での爆発が起こると、その後核反応が行われてもそのエネルギーは利用できない。従って、効率性の向上は望めない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
請求項１で指定された発明に内在する問題は、レーザービーム、ガンマ線または中性子により直接、またはガンマ線または中性子がレーザービームを通してのみ放出された場合は間接的に、核分裂または核融合から十分なエネルギーを回収できるということである。これは、分裂または融合される材料によって実現する。以後、この材料を試料体の試料室に配置される試料物質と呼ぶ。  
試料体は、どのような幾何学形でも構築することができる。試料体では、１つ以上のビームチャネルが試料室に送られると、その中に置かれたサンプルの材料にレーザービーム、ガンマ線または中性子が照射される。
１つ以上のレーザービームが１つ以上のビームチャネルを通して試料物質に向けられ、ビームの焦点は試料物質に合わせられる。この方法により、供給されるレーザーエネルギー、さらには、原子核の構成要素の反応から解放されるエネルギーは試料体内部に蓄積される。その結果、空中に浮遊している試料のみにレーザービームを照射した場合より、多くの材料に対して核分裂および核融合を達成できるそのようにして、エネルギー効率が増加する。
ガンマ線または中性子も試料体またはビームチャネルを通して試料物質に向けられ、原子核または電子殻の反応を引き起こす。    
試料物質にレーザーを照射することで、ガンマ線を制動輻射から発生させ、中性子を解放することもできる。両方のプロセスは、同様に核分裂の引き金になることがある。周知のように、分裂し融合する材料を適切に配置することで、核融合を核分裂によって引き起こすこともできる。これは、これらの試料体で達成することもできる。この新しい発明を試しているとき、今までまだ知られていない原子物理反応が起こることが予期される。
特に、ガンマ線を偏向する材料および／または中性子を偏向または減速する材料を含む試料室の領域のコーティングを通して、ガンマ線と中性子を試料に再び戻すことができる。その結果、核分裂および、適切に配置された場合、エネルギー効率を上げることによって試料物質を増やし、核融合を達成できる。
ガンマ線を偏向させ、中性子を偏向または減速させる材料を含む試料室の領域は、その材料を用いて、またこのために原子物理学の最新のテストによって、または核兵器の製造およびさらなる開発のために、すでに使用された方法に従ってコーティングできる。このコーティングの材料は、ナノ構造に至るまでのきわめて小さな粒子で導入され、ガンマ線と中性子の偏向、および中性子の減速度も向上している。  
レーザービームは試料物質内部にプラズマを生成する。正の最大値＋Ｕｍａｘと負の最大値−Ｕｍａｘの間で調整できる電圧Ｕを適用することで、電子を吸収したり試料室の材料の導電性プラズマに供給できる。正の電圧を適用することで電子を吸収すると、原子が衰弱し、核分裂または核融合に関して効果を出すことができる。負の電圧を作り出しているとき、電子がプラズマに供給されることで、制動輻射を通してより多くのガンマ線がもたらされ、核分裂と核融合で同様に効果をもたらす。
試料体そのものは導電性でありうるため、試料体に適用される電圧は試料室の導電性プラズマとも境を接する。試料体または試料室の領域のコーティングに導電性がない、または十分な導電性がないとすると、電極が試料体に添えられて、試料室に達し、試料物質のプラズマを電圧源Ｕに接続する。また、電圧の適用を控え、レーザー、ガンマ線または中性子によって試料のみを照射することも可能である。
複数のビームチャネルを適用し、試料体の試料に向けることで、複数のレーザーが試料を同時に照射することができる。さらに、持続性放射またはビーム運動量のある複数のタイプのレーザーを一緒に利用し、それによって、より多くのレーザーエネルギーを試料物質に供給することができる。このようにして、いまだ達していないレーザー光線のエネルギー密度が得られる。レーザーからの複数の光線はビームチャネルを通しても供給できる。さらに、ガンマ線と中性子も同様に利用することができる。
ビームチャネルは、レーザービームの透過性の１つ以上の封止体によってシールされる。それによって、エネルギーまたはプラズマがビームチャネルを通して試料室から漏れるのを防いだり、または少なくとも一時的に妨げることができる。そのようにして、さらに多くのレーザーエネルギーを試料物質に供給できる。
試料体の全部または一部を透明にして、レーザービームの焦点を試料物質に向けることができる。
レーザービームは、ビームチャネルを通してまたはビームチャネルに取り付けた光導波路経由で試料体に供給できる。
【発明の効果】
【０００３】
試料体は、試料物質からくるレーザービームによって、ガンマ線または中性子を生成するためにも使用できる。ガンマ線や中性子の源から、非常の多くの応用が生まれる。
発明で達成された利点は主に、入射レーザー光線のレーザーエネルギーの蓄積、正または負の電圧Ｕを適用することによる電子の吸収または供給、１つ以上のビームチャネル上での封止体のあるなしを問わず複数の異なるタイプのレーザーの利用、ガンマ線を偏向させ中性子を偏向または減速させる材料の導入を通した試料室の領域のコーティングを通して、核分裂と核融合のエネルギー効率がレーザービームによって向上するということにある。それ故に、レーザーに供給されるべきエネルギーより多くの核エネルギーが解放される。この役に立つエネルギーは最新技術に従って産業的に使用できる。この目的で、核分裂と核融合が連続して、また相次いで供給される試料体で誘発される。上で説明した原子での反応は、試料体内で外部から供給されるガンマ線または中性子を通して誘発することもできる。
発明の具体的なメリットは請求項１で指定されているレーザービームが入るビームチャネルは、試料体内部で試料室の試料物質まで延びている。複数のビームチャネルが、さまざまな方向から試料室の試料物質に通じている。
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項２で指定されているこの点において、試料体は全部または一部が透明な材料で構成されているため、試料物質中にあるレーザービームの焦点の位置をモニタすることができる。
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項３で指定されているこの点において、レーザービームを通すことのできる材料でできた封止体は、ビームチャネルの最初または最後または途中に置かれる。ガンマ線または中性子を照射した場合、封止体の材料は中性子を透過できる。
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項４で指定されているこの点において、ガンマ線を反射する材料または中性子を減速する材料が試料室の周りに導入されている。その方法で、核分裂の数が増加する。
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項５で指定されているこの点において、＋Ｕｍａｘと−Ｕｍａｘ間で調節できる電圧Ｕが電気的に絶縁され配置されたそれ自体導電性の試料体に適用される。導電性試料体経由で、この電圧源は試料室にある試料物質のプラズマにリンクされる。
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項６で指定されている試料体の非導電材料の場合、電圧Ｕが試料体の電極によって試料体の材料のプラズマに供給される。電圧を使って、電子がプラズマから吸収または供給される。
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項７で指定されているこの点において、レーザービームが光導波路によって試料体のビームチャネルに供給される。光導波路は、レーザービームの焦点が試料物質の中にくるようにその長さが調節される。  
発明の具体的なもう１つのメリットは請求項８で指定されているこの点において、ガンマ線または中性子は試料体またはビームチャネルに向けられ、試料物質を照射する。ビームチャネルの封止体は、その点で、ガンマ線と中性子を透過する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】発明の結実を図１に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
発明の結実を図１に示す。試料体は２つの６面体１と２に分離される。最初の６面体で、ビームチャネル３は面に配置され、封止体４を装備している。封止体４は、この図面では、例えばビームチャネルの最初、最後、途中に示されている。試料体の中心には、試料物質の円筒形状の試料室５がある。ガンマ線を偏向、および／または中性子を偏向または減速させる材料６は試料室５の周りに導入される。電圧Ｕは、電極７を用いて試料物質のプラズマに適用される。２番目の６面体は最初の６面体に、例えばねじによって接続される。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月20日(2009.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを通して核反応を生成するための核エネルギー変換器であって、
試料室（５）に１つ以上のビームチャネル（３）を含む試料体（１）において、材料はレーザービームによってプラズマ状態まで加熱され、レーザービームと核反応のエネルギーがプラズマに蓄積されることを特徴とする変換器。
【請求項２】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、電圧源（Ｕ）の起電力を通してプラズマから電子を吸収または供給するために、＋Ｕｍａｘと−Ｕｍａｘ間の電圧が導電性試料体（１）または電極（７）により試料室（５）のプラズマに適用されることを特徴とする変換器。
【請求項３】
請求項１に記載の核エネルギー変換器であって、中性子または放射線を偏向させる材料がナノ構造に埋め込まれている物質のレイヤー（６）は、試料体（１）に含まれることを特徴とする変換器。
【国際調査報告】
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