"導電性物質から作成されたプラズマコンプレッサーを備え、プラズマを高エネルギー状態に圧縮するための装置であって、前記プラズマコンプレッサーはプラズマを受けるための注入口、中央に配置された燃焼室、および前記注入口と前記燃焼室を相互接続するらせん通路を有し、前記らせん通路は徐々に直径が減少するものからなり、低原子番号の、導電性物質でコーティングされた途切れのない壁を有する装置。前記低原子番号の、導電性物質がベリリウム合金を含む、請求項1に記載の装置。前記プラズマコンプレッサーが2つの密封可能で相互接続された部分を備え、各部分がアルミニウム、鋼鉄、銅、シリコン、マグネシウム、炭素-炭素合成物、または耐熱合金から構成されるグループから選択された物質から形成される、請求項1に記載の装置。前記プラズマコンプレッサーの前記燃焼室が少なくとも1つの排出ポートを有する環状リングを備える、請求項1に記載の装置。前記プラズマコンプレッサーの前記燃焼室が単一の入口ポートおよび円周方向に間隔をあけて多数の排出ポートを有するトロイダルリングを備える、請求項1に記載の装置。当該箇所からガスを除去するために、前記プラズマコンプレッサーに接続され、前記燃焼室に動作的に関連付けられた真空ポンプサブシステムをさらに含む、請求項1に記載の装置。前記らせん通路の前記途切れのない壁をクリーニングするために、前記プラズマコンプレッサーに動作的に関連付けられた壁クリーニングサブシステムをさらに含む、請求項1に記載の装置。前記プラズマコンプレッサーに動作的に関連付けられたプラズマソースサブシステムであって、前記プラズマソースサブシステムが事前イオン化機能付の固定子アンテナコイルを備えるプラズマソースサブシステムをさらに含む、請求項1に記載の装置。核融合で生成されたイオンおよび中性子熱エネルギーを電気エネルギーに変換するために、前記プラズマコンプレッサーに動作的に関連付けられた原動力サブシステムをさらに含む、請求項1に記載の装置。前記原動力サブシステムが熱交換器を備える、請求項8に記載の装置。導電性のベリリウム合金から作成されたプラズマコンプレッサーを備え、プラズマを高エネルギー状態に圧縮するための装置であって、前記プラズマコンプレッサーはプラズマを受けるための注入口、中央に配置された燃焼室、および前記注入口と前記燃焼室を相互接続するらせん通路を有し、前記らせん通路は徐々に直径が減少するものからなる装置。前記プラズマコンプレッサーの前記燃焼室がトロイダルリングで、単一の入口ポート、円周方向に間隔をあけた多数の排出ポート、および前記トロイダルリングに埋め込まれた磁気センサーを有するトロイダルリングを備える、請求項11に記載の装置。導電性物質から作成されたプラズマコンプレッサーを備え、コンパクトトーラスプラズマ構造を高エネルギー状態に圧縮するための装置であって、前記プラズマコンプレッサーは前記プラズマを受けるための注入口、中央に配置された燃焼室、および前記注入口と前記燃焼室を相互接続するらせん通路を有し、前記らせん通路は徐々に直径が減少するものからなり、低原子番号の、導電性物質でコーティングされた途切れのない壁を有し、前記燃焼室はトロイダルリングで、単一の入口ポート、円周方向に間隔をあけた多数の排出ポート、および前記トロイダルリングに埋め込まれた磁気センサーを有するトロイダルリングを備える装置。前記プラズマコンプレッサーが2つの密封可能で相互接続された部分を備え、各部分がアルミニウム、鋼鉄、銅、シリコン、マグネシウム、炭素-炭素合成物、または耐熱合金から構成されるグループから選択された物質から形成される、請求項13に記載の装置。前記低原子番号の、導電性物質がベリリウム合金を含む、請求項14に記載の装置。プラズマ注入口、燃焼室、および徐々に直径が減少するものからなり、途切れのない壁を有し、前記プラズマ注入口と前記燃焼室を相互接続するらせん通路を有するプラズマコンプレッサーを使用してプラズマを高エネルギー状態に圧縮するための方法であって、前記方法が、a前記プラズマ注入口に前記プラズマを取り入れるステップと、b前記らせん通路の前記壁に対して物体力圧縮により、核融合を達成するのに十分な温度に前記プラズマを断熱的に加熱する方法で、前記燃焼室方向へ前記らせん通路に沿って前記プラズマを移動させるステップとを含む方法。プラズマ注入口、燃焼室、および徐々に直径が減少するものからなり、前記プラズマ注入口と前記燃焼室を相互接続する途切れのない壁を有するらせん通路を有するプラズマコンプレッサーを使用して核融合反応を達成するための方法であって、前記方法が、aコンパクトトロイドプラズマ構造を形成するステップと、b前記プラズマ注入口に前記コンパクトトロイドプラズマ構造を取り入れるステップと、c核融合を達成するのに十分な温度で圧縮されたプラズマを形成するために、前記らせん通路の前記壁に対して物体力圧縮により、前記逆転磁界配位を断熱的に加熱する方法で、前記燃焼室方向へ前記らせん通路に沿って前記プラズマを移動させるステップと、d前記燃焼室からの前記圧縮したプラズマを消散するステップとを含む方法。前記コンパクトトロイドプラズマ構造の開始直径が約137ミリメートルで、前記CTの前記終了直径が約19ミリメートルである、請求項17に記載の方法。前記コンパクトトロイドプラズマ構造の最初の最小プラズマ密度が立法センチメートルあたりおよそ5×1015個の粒子である、請求項17に記載の方法。前記圧縮されたプラズマが毎秒4.8×106メートルの最低速度で前記燃焼室から放出される、請求項17に記載の方法。前記プラズマが約2マイクロ秒の時間の期間で前記らせん通路に沿って移動し、燃焼されるようになる、請求項17に記載の方法。前記圧縮されたプラズマが約10ミリ秒の間、前記燃焼室で点火して燃焼する、請求項17に記載の方法。本発明の要旨は、前項に記述された各種メカニズムに関連付けた問題を克服し、より優れた、コンパクトトロイドプラズマ構造圧縮アセンブリを提供することである。より具体的には、前述の従来のアプローチの欠点の分析により、明確な利点を伴う新しいアプローチをもたらす設計特性の独自のセットを導き出すことが可能になっている。これらの新しい設計特性の詳細は、続く明細書でさらに述べられる。前述を考慮して、本発明の目的は、プラズマが高エネルギー状態に効率的に圧縮され得る新しい設計のコンプレッサーアセンブリを提供することである。より具体的には、本発明の目的は、前述の特徴のコンプレッサーアセンブリを提供することであり、それには、コンパクトトロイドCTプラズマ構造が、エネルギー保存によって加熱を生じさせる方法で、らせん通路の壁に対して、それ自体の運動量を使用して、CTを圧縮することによって、高エネルギー状態へと効率的に圧縮可能な細長いらせん通路が含まれる。本発明の別の目的は、前項に記述された特徴のコンプレッサーアセンブリを提供することであり、それには、らせん通路と連通し、圧縮されたCTが圧縮に続いて取り入れられる燃焼室が含まれる。本発明の別の目的は、前項に記述された特徴の燃焼室を提供することであり、それには、磁気センサーが、時間あたりの磁場ベクトルを測定するために燃焼室に埋め込まれている。本発明の別の目的は、前項に記述された特徴のコンプレッサーアセンブリを提供することであり、その中で、燃焼室が、圧縮されたCTを受けるための少なくとも1つの入口ポートを有し、多数のより小さい排出ポートを有する一定断面積のトロイダルリングtoroidalringを備えている。本発明の別の目的は、通路の壁に沿ってCTの跳ね返りricochetを回避する方法でCTをらせん通路に注入することによって、細長いらせん通路を有するコンプレッサーを使用して、CTを高エネルギー状態に圧縮するための方法を提供することである。より具体的には、本発明の方法に従って、跳ね返りは、注入時点でのCTの体積軸方向運動エネルギーbulkaxialkineticenergyが圧縮の最後で達成しようとする設計ターゲットtarget熱エネルギーより大きいことが確保されることによって回避される。本発明の別の目的は、前項に記述された特徴の方法を提供することであり、その中で、CTを細長いらせん通路に放つ前に、熱伝導損失および粒子拡散損失が形成の間のCT内に大規模な磁場を埋め込むことによって回避される。高度に磁化したCTは、埋め込まれた磁力線に垂直な熱伝導損失および粒子拡散損失の両方を妨げる。本発明の別の目的は、前項に記述された特徴の方法を提供することであり、その中では、熱伝導損失および粒子拡散損失がプラズマ不純物防止コーティングを細長いらせん通路の壁に塗布することによって回避される。これらのコーティングの例には、ベリリウムまたはリチウムシリコンなどの、低原子番号物質が含まれる。本発明の別の目的は、前項に記述された特徴の方法を提供することであり、その中では、設計ターゲット熱エネルギーへのCTの圧縮に続き、CTが、圧縮されたCTのための少なくとも1つの入口ポートを有し、多数のより小さい排出ポートを有する一定断面積のトロイダルリングを備える燃焼室に取り入れられる。本発明の別の目的は、記述された特徴の方法を提供することであり、その中で、設計ターゲット熱エネルギーへのCTの圧縮に続き、CTが燃焼室に取り入れられ、燃焼完了後、圧縮されたCTが中性ガスに消散されるようにされ、そのガスは適切な真空ポンプによって燃焼室からくみ出される。本発明の他の目的のほか、前述の目的も、添付図面に図示された装置によって達成され、続く明細書で記述される。定義本明細書で使用される場合、次の記号には次の意味がある。核融合2つの軽原子核がより重い原子核を形成するために組み合われるプロセス。核融合プロセスは、動きの速い粒子の形で、膨大な量のエネルギーを放出する。原子核には、陽子が含まれ、プラスの電荷を帯びているので、原子核間には反発する静電気、すなわちクローンCoulombがある。融合する2つの原子核の場合、反発するバリアbarrierを克服する必要があり、それは、短距離の原子力がクローン力を克服し、原子核を融合するのに十分強力になる場合に、2つの原子核が共に十分近くなる際に発生する。原子核がクローンバリアを克服するために必要なエネルギーは、非常に高い必要がある、熱エネルギーによって提供される。例えば、核融合速度は、温度が、およそ絶対温度で1億度に対応する、少なくとも10keV程度の場合に、感知することができる。核融合反応の速度は温度の関数であり、反応度と呼ばれる数量によって特徴付けられている。D-T反応の反応度には、例えば、30keVから100keVの間の広範なピークがある。逆転磁界配位FRCコンパクトトロイドプラズマ構造の例は、軸方向磁場を生成する円筒コイルで形成される逆転磁界配位である。最初に、軸方向のバイアス磁場が加えられ、それから、ガスが事前にイオン化され、それはバイアス磁場を凍結して閉ざしfreezesin、最終的に、軸方向磁場が反転される。最後に、バイアス磁場とメイン磁場との再接続が発生し、閉じたポロイダルpoloidal磁力線が生成される。当業者によく知られた概説は、FieldReversedConfigurations,M.Tuszewski,NuclearFusion,Vol.28,No.11,1988,pp.2033-2092にある。コンパクトトロイドFRCは、コンパクトトロイドと同族である。コンパクトは、内部材料構造例えば、電磁コイルがないことを暗示しており、プラズマは幾何学上の軸まで伸長することができる。トロイドは、閉じたドーナツ型の磁気面のトポロジーtopologyを暗示している。FRCは、プラズマ内に感知可能なトロイダル磁場がないことによって、他のコンパクトトロイドと区別される。原動力サブシステム本明細書で使用する場合、原動力サブシステムは、核融合で生成されたイオンおよび/または中性子熱エネルギーを電気エネルギーに変換するためのシステムを意味する。原動力サブシステムは、熱交換器を備えることができ、さらに、当業者にもよく知られている特徴の選択された直接変換サブシステムの各種タイプも備えることができる。本発明の装置次に、図面、具体的には図1を参照すると、プラズマを高エネルギー状態に圧縮するための本発明の装置の一形態が示され、通常、番号20で指定されている。装置のこの形態は、コンプレッサー22、出口ポート25によりコンプレッサーに接続された真空ポンプサブシステム24、およびコンプレッサーに動作的に関連付けられた壁クリーニングサブシステムを備えている。本発明の壁クリーニングサブシステムは、オハイオ州コロンバスのBHThermalCorporationや同様の供給源から容易に購入できるものなどのヒーターブランケット26a、カリフォルニア州レッドウッドシティーのXEIScientific,Inc.から容易に購入できるシステムなどのグロー放電洗浄GDCシステム26b、およびコロラド州コロラドスプリングズのSAESGettersUSAなどの商業的供給源から容易に購入できる特徴のイオン残留ガス除去ポンプ26cを備えている。装置20はさらに、カリフォルニア州へーワードのAlphaMagneticsなどの供給源から購入できるものなどの事前イオン化機能付の固定子アンテナコイル、ニュージャージー州PineBrookのParkerHannifinから入手できる特徴の防火ユニットfirecontrolunit付のガスパルス注入バルブ30、およびAlphaMagneticsからさらに入手できる排出コイルサブシステム32を本発明では備えるプラズマソースサブシステム28も含んでいる。事前イオン化プロセスは、ニューヨーク州ロチェスターのTCPowerConversionから入手できる特徴の無線周波数ジェネレーターを装備していることが好適である。続く項でより詳細に説明するように、通常、図1の番号34で指定された、原動力サブシステムは、核融合で生成されたイオンおよび/または中性子熱エネルギーを電気エネルギーに変換するために、コンプレッサー22に動作的に関連付けられている必要がある。本発明の原動力装置34は、当業者によりよく理解される特徴の熱交換器を備えている。熱交換器には、蒸気タービンが取り付けられており、次に、蒸気タービンには、発電機が取り付けられている図面には個別に図示されていない。原動力サブシステムはさらに、当業者にもよく知られている特徴の選択された直接変換サブシステムの各種タイプも備えることができる。本発明の装置の非常に独自の機能は、すでに同定されたコンプレッサー22であり、その構造の詳細は図面の図2から図4に図示されている。本発明の本形態では、プラズマコンプレッサー22は、アルミニウム、鋼鉄、銅、シリコン、マグネシウム、炭素-炭素合成物、ニッケル超合金、タングステン、または他の耐熱合金モリブデン、ニオブ、またはレニウムなどから構成されるグループから選択された物質から作成された第1および第2の密封可能で相互接続された部分36および38を備えている。部分36および38は、従来のコンピューター数値制御されたCNCマシン、または従来の放電加工機EDMを使用するか、あるいはキャスティング法castingmethodsによって形成されることが好適である。図面の図3および図4で最良に理解されるように、部分36と38のそれぞれには、途切れのない壁40aを有する細長いらせん通路40が装備されている。らせん通路のそれぞれは、注入口40bおよび出口40cを有している図3。コンプレッサー22の中心に隣接して配置され、らせん通路の出口と連通するのは、重要な燃焼室41であり、その構造、組み立ておよび動作についてこれから説明する。さらに、コンプレッサー22の一部の形成には、注入口ポート構成部品42および燃焼室41に動作的に関連付けられている内側リング44がある。注入口ポート構成部品42は、部分36および38が、ろう付け、溶接、拡散接合diffusionbonding、または機械的組み立てボルトと封印を含むによって図面の図2で図示された方法で結合されるときに、形成されるらせん通路43図4の注入口と連通する。図2で図示しているように、らせん通路43は、燃焼室41と連通している通路の最小直径を含め、徐々に直径が小さくなっている。注入口ポート構成部品と内側リングの両方はさらに、アルミニウム、鋼鉄、銅、シリコン、マグネシウム、炭素-炭素合成物、タングステン、または他の耐熱合金から構成されるグループから選択された物質から形成されることが好適である。圧縮プロセスの間のプラズマの不純物混入を回避するために、プラズマに暴露されるコンプレッサー22の細長いらせん通路40の壁のほか、コンプレッサーの他のすべての内側表面も、リチウム-シリコン、ベリリウム、または二ホウ化セラミックのいずれかを備えることが好適であるコーティングCを装備しており、そのすべてが導電性で、低原子番号物質である必要がある図3および図4Aを参照。リチウムシリコンコーティングに関して、純粋なリチウム金属は空中の水蒸気と反応するので、コーティング粉末の製造時点とコンプレッサーの内壁への塗布の間は厳密に真空状態を維持する必要があることに留意されたい。特定の適用例の場合、コンプレッサーの内壁をコーティングするために、低原子番号要素から構成され、ゆっくりとスパッタsputterする、導電性の二ホウ化セラミックまたは同様の合成物コーティングを使用でき得ることも利点となる。コンプレッサーの内壁をコーティングするための各種技術は、当業者にはよく知られている。ベリリウムコーティングの場合、これらの技術は、BerylliumChemistryandProcessing,KennethA.Walsh,EdgarE.Vidal,etal,ASMInternational2009特に、第22章、BerylliumCoatingProcesses,AlfredGoldberg,pp.361-399を参照と題する著作物の中で十分説明されている。機械加工され、適切にコーティングされたなら、プラズマに暴露するコンプレッサー22の、注入口ポート構成部品42、内側リング44、および内壁は注意深くクリーニングされ、コンプレッサーの各種構成部品は、ろう付け、溶接、拡散接合、または機械的組み立てなど、当業者によりよく理解される方法で結合される。さらなるクリーニングおよび漏れのチェック後、コンプレッサー22は、図面の図1で図示されている方法で本発明の装置のもう一方のサブシステムと一体化される。これらのサブシステムには、前述の真空ポンプサブシステム24、ヒーターブランケット26a、グロー放電洗浄GDCシステム26b、およびイオン残留ガス除去ポンプ26cを備える壁クリーニングサブシステム、ならびにプラズマソースサブシステム28が含まれている。これら各種サブシステムがコンプレッサーと相互接続され、完成したシステムが徹底的にテストされた後、原動力サブシステム34は図面の図1に図示されている方法でコンプレッサー22と相互接続される。本発明の装置の動作の前に、中性子診断とともに、ショットshotsを観察するための高速X線カメラ、さらに、入力ポートを通過するCTの放出速度のほか、燃焼室41のCTの速度を計るためのRogowskiコイルなどのよく知られた多様な診断ツールを装置周辺図面には図示せずに含めることが望ましい。本発明の方法を考慮する前に、コンプレッサーユニットの代替の実施形態を考慮することにする。コンプレッサーユニットのこの代替形態は、図面の図6~図9に図示されており、通常、番号52で指定されている。この実施形態は、多くの箇所で、図1から図5で図示されている実施形態と同様であり、機能も実質的に同一の方法である。本発明の最新の実施形態と前述の実施形態間の主な相違点は、コンプレッサーが、ベリリウム合金などの低原子番号を有する、導電性の金属合金から作成されている点にある。より具体的には、本発明のこの最新の実施形態では、コンプレッサーユニット52の部分54および56は、従来のコンピューター数値制御されたCNCマシン、または従来の放電加工機EDMを使用するベリリウム合金のブロックから、あるいはキャスティング法によって形成される。本発明の前述の実施形態にあるように、さらに図面の図7および図8で図示しているように、部分54と56のそれぞれには、途切れのない壁58aを有する細長いらせん通路58が装備されている。らせん通路のそれぞれは、注入口58bおよび出口58cを有している図7。さらに、コンプレッサー52の一部の形成には、注入口ポート構成部品60、出口ポート構成部品61、および内側リング62があり、その機能は、前述の実施形態の注入口ポート42および内側リング44の機能と実質的に同一である。注入口ポート構成部品と内側リングの両方はさらに、ベリリウム合金などの低原子番号で、導電性物質から形成されることが好適である。機械加工されたなら、注入口ポート構成部品60、内側リング62、ならびに部分54および56は注意深くクリーニングされ、ろう付け、溶接、拡散接合、またはボルトと封印を使用する機械的組み立てなどにより、当業者によりよく理解される方法で結合される。部分54および56が融合された後、部分のそれぞれで形成された細長いらせん通路58はらせん通路63を定義するために協働する図8。図8で図示しているように、らせん通路58は、燃焼室65と連通している通路の最小直径を含め、徐々に直径が小さくなっている。コンプレッサー52の中心に隣接して配置され、らせん通路63の出口と連通するのは、本発明のこの最新の形態の重要な燃焼室65で、その構造、組み立ておよび動作は実質的に、すでに同定された燃焼室41と同一である。圧縮構造52を作成する点で使用するための他の候補物質には、炭素-炭素合成物と耐熱金属合金両方ともベリリウムより原子番号が大きい物質が含まれる。コンプレッサーを作成する際のベリリウム合金の使用は、そのすべてがベリリウムよりよくX線を吸収する、鋼鉄、銅、シリコン、マグネシウム、タングステン、または他の耐熱合金などのより一般的な物質の使用より、やや望ましくない。さらに、これらの物質の使用は、有害性がかなり少なく、当該物質により、真空構造の壁とX線遮蔽壁の機能を1つの構成部品に組み合わせられる。水素、重水素、重水素-トリチウムの混合物、純粋なトリチウム、ヘリウム-3、ジボラン、およびそれらの混合物を含むがこれに限定されない、多様なガスが本発明の圧縮装置で使用できることに留意されたい。圧縮装置が重水素の濃いガスを点火および/または燃焼条件に圧縮するために使用される場合、焼却灰の一部には、まれなガスであるヘリウム-3が含まれる。このことは、反応した重水素から生成されたヘリウム-3の最初の速度が、トリチウムなど、生成された他の粒子より遅いためであり、したがって、プラズマではより容易に熱運動化する。しかし、核融合反応速度もトリチウム-重水素反応速度より遅いので、熱運動化したトリチウムほど速く消費されない。この増殖プロセスの結果、重水素反応からの灰分は、まれに安定したアイソトープヘリウム-3を蓄積する。ヘリウム-3を収集するためには、真空ポンプに取り付けられたろ過システムにより、排気からアイソトープを分離することが必要とされる。この装置はヘリウム-3のほか、ポンプの排気から空気中に放出されるべきではない他の排出生成物トリチウムなどを収集して浄化するために使用される。それに加えて、アイソトープ分離ろ過システムを使用する排気から、水素-1陽子およびヘリウム-4が取得される場合がある。本発明の方法を実行するために最初のステップは、コンパクトトーラスCTプラズマ構造を形成することである。1つのタイプのCTは、逆転磁界配位FRCである。FRCは、軸方向磁場を生成する円筒コイルで形成される。最初に、軸方向のバイアス磁場が加えられ、それから、ガスが事前にイオン化され、それはバイアス磁場を凍結して閉ざし、最終的に、軸方向磁場が反転される。最後に、バイアス磁場とメイン磁場との再接続が発生し、閉じた磁力線が生成される。CTの形成に続いて、コンパクトトロイド圧縮メカニズムの使用を含むすでに同定された従来技術の方法とは異なり、図面では番号68で識別されるCTが高速で、本発明のプラズマコンプレッサーの注入口ポート構成部品42に放たれる。続く項でより詳細に説明するように、CTがプラズマコンプレッサーを通過すると、それ自体の慣性によって細長いらせんの低原子番号物質の壁で粉砕され、エネルギー保存によって加熱が生じる。CT内部の熱エネルギーは運動エネルギーが減少するにつれ、増大する。CTがらせん通路43の壁で圧縮されると、作用する圧力には、前進運動に対して反対方向にベクトル成分がある壁が一定断面積からできている場合を除く。したがって、壁に沿った跳ね返り効果を回避するためには、放出時点でのCTの体積軸方向運動エネルギーが圧縮の最後での設計ターゲットtarget熱エネルギーより大きいものであることが重要である。らせん通路43の壁のほか、CTが接触するプラズマコンプレッサーの他の壁も、熱の一部を吸収し、その程度は、放出前、形成の間のCT内に大規模な磁場を埋め込むことによって大幅に低減化される。高度に磁化したCTは、中心から外壁まで熱伝導損失および粒子拡散損失の両方を妨げる。設計ターゲット熱エネルギーに圧縮されると、圧縮されたCT68aは、比較的短い移動導管70に入り、それによって、コンプレッサーの対称面から離れて、燃焼室41に誘導される。前述のとおり、燃焼室には、圧縮されたCT68aのための単一の入口ポートを含む、一定断面積のトロイダルリング図3および図7、および真空システム24と連通する複数のより小さい排出ポート72図5が備わっている。燃焼が完了すると、圧縮されたCT68aは中性ガスに消散し、メイン真空出口ポート74からくみ出される。図面の図5および図9を参照すると、丸穴78には内側リングが装備されており、丸穴は組み立ての間、調整ゲージピン図示せずを受けるように適合されていることに留意されたい。組み立て後、調整ゲージピンは除去され、Rogowskiコイルループなどの診断プローブの挿入に都合よく使用することのできる2つの貫通孔が残される。本発明の方法の主な利点は、中性粒子ビームがプラズマを加熱するために必ずしも必要ではなく、コンパクトトロイドプラズマ熱エネルギーを維持したり、プラズマ構造に安定性を提供することである。本方法の別の利点は、プラズマの圧縮のために、折り畳み可能な壁が必要とされないことである。それに加えて、実際のところ、本発明の圧縮装置は複数回、使用可能である。背景として、水素の豊富な安定同位体である、重水素の燃焼で、反応サイクルは次の5つの方程式から構成される。本発明の方法を実行する際に、らせん通路の壁のほか、CTプラズマ構造が直接、視程接触line-of-sightcontactするようになるあらゆる表面も低原子番号からできており、クリーンで、ゆっくりとスパッタすることを理解することが重要である。これらの機能は、壁からプラズマに入る不純物による損失を最小限化する。それに加えて、壁に導電性があることは有益であり、その理由は、放出されたミリメートル波長の光を再吸収のためにプラズマへ反射することによって、加熱されたプラズマからのシンクロトロンサイクロトロン放射による損失を最小限化するからである。このことは、システムのエネルギーバランスを管理する基本方程式を再検討すると明らかになる。核融合反応によって得られる力の方程式は次のとおりである。電子、イオン、および粒子移動の損失方程式は、それぞれ、図面の図10、図11、および図12に示されており、さらに、すべての変数は前述の記号定義表で定義されているものである。これらの方程式に基づく、主な観察結果のほか、以前の実験的文献も、不純物による損失の回避は熱いプラズマを維持するための極めて重要な要件であるということである。このことを達成するには、プラズマが、鋼鉄などの高原子番号高Z物質と接触しないようにすることが不可欠である。プラズマの不純物の最終結果は、損失速度が桁単位で増大するということである。高Z不純物混入による複数の損失経路がある。Zで最も大幅に増加する容積放射電力損失メカニズムは、制動放射Bremsstrahlung、再結合Recombination、および励起線ExcitationLineである。しかし、平均のZでも熱伝導損失や熱化速度にも影響を与える。制動放射は、多極で、非相対論的な方程式A.2図10が示しているように、プラズマの平均イオン電荷Zによって強く影響される。この方程式に加えて、制動放射損失速度の双極子と相対論的バージョンの両方のほか、各イオン種のすべての量子力学的なガウント因子gauntfactor補正も、制動放射による支配的な損失速度に達する前に、計算することは重要である。制動放射はX線スペクトルで発生し、プラズマを残す。しかし、制動放射は、燃焼条件に相応の高エネルギーレベルでのみ支配的である。このため、そしてプラズマはX線に対して透過性があるので、制動放射は通常、シミュレーションプログラムで考慮される主な損失メカニズムである。中性ガス状態から燃焼条件に達するために、プラズマが通過する必要のある、より低いエネルギーレベルでは、再結合および励起線放射がプラズマの放射損失メカニズムの中心dominateとなる。このことは、高不純物含有プラズマの場合には、特に当てはまる。方程式A.3図10によって制御される、再結合放射は、Zによって最も強く影響される損失である。被積分関数内で理解できるように、再結合放射は、Zの増大に極めて敏感である。純粋な水素プラズマの制動放射より桁単位で少なくなる場合があるが、普通の不純物含有のより低いエネルギーレベルであっても制動放射を急速に超過する場合がある。したがって、不純物を制御することによって、再結合放射の損失メカニズムを最小限化することができる。同様に、方程式A.4図10の励起線放射もZによって影響される。このトップレベルの方程式からは明らかではないが、Naの計算には、Zを伴う非線形関数を直接的な依存変数として活用する。再結合および線形放射は通常、制動放射に比べると無視できると見なされるので、サイジング計算sizingcalculationsにおいて見落とされる。このことは、特定の環境下では当てはまるが、不純物がプラズマに入る場合には、それらの方程式も含めることが重要である。全般的に見れば、平均Zを最小化することは常に有益損失の低減化である。このことは、可能な限り低速度でスパッタするクリーンで、低Zの壁を活用することによって、プラズマからの不純物を保持することによって最良に達成される。クリーンであるが、非磁化プラズマの場合、支配的な損失メカニズムは通常、壁に対する熱伝導で方程式A.6およびA.8-図10および図11、それに次いで、粒子拡散方程式A.15-図12である。壁に平行する周囲の磁場の増大はこれらの損失を阻止するが、さらに、シンクロトロン放射からの損失が徐々に増大する方程式A.5-図10。シミュレーションから、コンパクトトーラスCTプラズマは、シンクロトロン放射が制動放射の損失速度を超過する前に、数百テスラを持続することができる。このことは、プラズマは、シンクロトロン放射によって放出されたミリメートル波長のスペクトルに対する吸収力が大きく、導電性の壁が効率的にシンクロトロン放射を反射するほか、シンクロトロン放射がZによって影響されないためである。表に含まれる他の損失は、イオン制動放射方程式A.10-図11およびイオンシンクロトロン方程式A.11-図11放射であるが、それらは、準中性プラズマquasi-neutralplasmasの電子対応物にとって比較的少ないものである。中性粒子加重Neutraldrag方程式A.9-図11も比較的小さな損失であるが、それに含まれるものによって、無視できる加重損失を伴うプラズマの移動を持続するために必要な真空の程度を予測することができる。同様に、壁からの不純物のスパッタリング方程式A.16-図12および磁気消散のトラッキング方程式A.7-図10のシミュレーションによって、壁が過渡プラズマに与える不純物の数量および内部磁場が続く長さをそれぞれ推定することができる。イオンから電子への運動移行の衝突方程式A.12-図11、生成物エネルギーイオンの配分方程式A.13-図11、生成物エネルギーイオンの熱化方程式A.14-図12、および粒子熱化方程式A.17-図11の残りの効果は、中心燃焼力に由来するエネルギーおよび粒子の分配を明らかにするために不可欠である。実際のところ、プラズマの状態が外部の装置によって駆り立てられるような場合には、それによって燃焼速度は決まらないが、しかしむしろ、元々の利得方程式A.1に由来する核融合エネルギーの分配方法が決まる。支配方程式が明らかにされたなら、本発明の方法のためのパラメータの最適化を行うことが可能である。一例として、重水素ガスの場合、開始および終了CTの都合のよい直径はそれぞれ、137および19ミリメートルである。最初に埋め込まれる磁場は約6±1テスラで、最初の最小プラズマイオン密度は立法センチメートルあたりおよそ5×1015個の粒子であることが好適である。最適な性能のために、CTの放出速度は最低、毎秒4.8×106メートルが必要とされ、圧縮に必要な最低時間は約2マイクロ秒である。これまで、特許制定法の要件に従って本発明を詳細に述べてきたが、当業者にとっては、特定の要件または条件を満たすために、個別の部分または関連アセンブリで変更や修正を行うことは難しくないはずである。そのような変更や修正は、次の特許請求の範囲で説明される本発明の範囲から、趣旨を逸脱することなく行うことができる。"