高温超伝導体HTS材料からなり、それを通る空洞を画定する本体と、前記空洞の両端に位置決めされた第1の端板および第2の端板であって、前記第1の端板および前記第2の端板もHTS材料からなり、前記第1の端板が、前記空洞内への少なくとも1つの開口部を画定する第1の端板および第2の端板とを備える粒子トラップ。前記空洞が、前記1の端板と前記第2の端板の間に延びる中心軸を画定し、前記第1の端板によって画定される前記少なくとも1つの開口部が前記中心軸からずれている、請求項1に記載の粒子トラップ。前記第1の端板が、前記中心軸と整列した第2の開口部を画定する、請求項2に記載の粒子トラップ。前記少なくとも1つの開口部に近接して位置決めされた電極をさらに備える、請求項1に記載の粒子トラップ。前記第1の端板および前記第2の端板を、前記本体に対して適切な位置に保持するように構成されたクランプをさらに備える、請求項1に記載の粒子トラップ。前記空洞が、前記第1の端板と前記第2の端板の間に延びる中心軸を画定し、前記本体が、前記中心軸によって画定される方向に延びる磁場を有する、請求項1に記載の粒子トラップ。前記HTS材料が予め決められた臨界温度を有し、前記粒子トラップが、前記本体ならびに前記第1の端板および前記第2の端板を、前記予め決められた臨界温度より低い温度まで冷却するための手段をさらに備える、請求項6に記載の粒子トラップ。前記本体がそれを通る複数の空洞を画定する、請求項1に記載の粒子トラップ。高温超伝導体HTS材料からなり、それを通る空洞を画定する本体と、前記本体と電気的に接触する本体電極と、前記空洞の両端に位置決めされた第1の電極および第2の電極であって、前記第1の電極が、前記空洞内への少なくとも1つの開口部を画定する第1の電極および第2の電極とを備える粒子トラップ。前記第1の電極および前記第2の電極が、前記空洞の両端にわたって延びる、請求項9に記載の粒子トラップ。前記空洞が、前記第1の電極と前記第2の電極の間に延びる中心軸を画定し、前記第1の電極によって画定される前記少なくとも1つの開口部が前記中心軸と整列する、請求項10に記載の粒子トラップ。前記第1の電極および前記第2の電極が円筒形であり、前記空洞のそれぞれの端部を取り囲む、請求項9に記載の粒子トラップ。前記空洞が、前記第1の電極と前記第2の電極の間に延びる中心軸を画定し、前記第1の電極および前記第2の電極が前記中心軸と整列する、請求項12に記載の粒子トラップ。前記空洞が、前記空洞の第1の端部と前記第2の端部に延びる中心軸を画定し、前記本体が前記中心軸によって画定される方向に延びる磁場を有する、請求項9に記載の粒子トラップ。前記HTS材料が予め決められた臨界温度を有し、前記粒子トラップが、前記本体を前記予め決められた臨界温度より低い温度まで冷却するための手段をさらに備える、請求項14に記載の粒子トラップ。前記本体がそれを通る複数の空洞を画定する、請求項9に記載の粒子トラップ。高温超伝導体HTS材料からなる本体を備える粒子トラップを提供することであって、前記本体がそれを通る空洞を画定し、前記空洞がその両端間に延びる中心軸を有すること、前記中心軸によって画定される方向に延びる磁場を提供すること、前記空洞の一端を通して荷電粒子を受け取ること、および前記HTS材料の反磁性特性に応じて前記荷電粒子を前記中心軸の方へ押し進めることを含む、粒子をトラップするための方法。前記粒子トラップを提供することが、前記空洞の両端に位置決めされ、HTS材料からなる第1の端板および第2の端板を提供することを含み、荷電粒子を受け取ることが、前記第1の端板によって画定される前記空洞内への少なくとも1つの開口部を通して荷電粒子を受け取ることを含む、請求項17に記載の方法。前記第1の端板が、前記空洞内への第2の開口部をさらに画定し、少なくとも1つの電極が、前記空洞内への前記開口部の少なくとも1つに近接して位置決めされ、前記方法が、前記電極に印加される電圧と前記荷電粒子によって維持される電荷の関係に基づいて、前記荷電粒子を引きつける、またははね返すように、前記電極に電圧を印加することをさらに含む、請求項18に記載の方法。前記粒子トラップを提供することが、前記空洞の両端に位置決めされた第1の電極および第2の電極を提供することを含み、荷電粒子を受け取ることが、前記第1の電極によって画定される前記空洞内への少なくとも1つの開口部を通して荷電粒子を受け取ることを含み、前記方法が、前記第1の電極および前記第2の電極の少なくとも1つの電極に印加される電圧と前記荷電粒子によって維持される電荷の関係に基づいて、前記荷電粒子を引きつける、またははね返すように、前記少なくとも1つの電極に電圧を印加することをさらに含む、請求項17に記載の方法。次に以下では、添付図面を参照して本開示をさらに詳しく記述するが、添付図面ではいくつかの実施形態が示され、すべての実施形態が示されるわけではない。実際には、本開示は多くの異なる形で具体化することが可能であり、本明細書において述べる実施形態に限定されると解釈すべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示が該当する法的要件を満たすように提供されるものである。全体を通じて同様の番号は同様の要素を指す。本発明の実施形態によれば、荷電粒子をトラップおよび蓄積するための粒子トラップ10が提供される。トラップされる粒子は、1つの化学種または複数の化学種からなることができるが、一般的には化学種にかかわらず同じ電荷を有する。例えば本開示の実施形態の粒子トラップは、陽電子または反陽子をトラップするように構成することができる。本開示の実施形態の粒子トラップ10は、高温超伝導体HTSで形成された少なくとも1つの本体12を含む。HTSは一般に、30Kを超える超伝導転移温度を有する材料として定義される。一実施形態において、HTSは、粒子をトラップするように働く磁場を生成することができる。さらに、HTS材料は、荷電粒子の軌道を安定化するように働く反磁性特性を有する。粒子トラップ10は様々な形に構成することができるが、一実施形態の粒子トラップを図1に示し、また図2には断面図として示す。この実施形態の粒子トラップは、HTSで形成された本体12を含む。粒子トラップは様々なタイプのHTSを含むことができるが、一実施形態の本体は、単粒のY-Ba-Cu-OYBCO超伝導体で形成することができる。図2に示すように、本体はそれを通る空洞14を画定する。本明細書では、本体を単一の空洞を含むものとして記述および図示しているが、他の実施形態の本体は、単一の空洞を含む実施形態に比べて蓄積される粒子の密度を高めることを可能にするために、複数の空洞を画定することができる。空洞は様々な形を有することができるが、図示される実施形態の本体は円筒形の空洞を画定し、空洞は、図2に示すようにその両端間に延びる中心軸16を画定する。図1および2の実施形態において、粒子トラップ10は、空洞14の両端に位置決めされた第1の端板18および第2の端板20も含む。示されるように、第1の端板および第2の端板は、本体12の両端に画定される空洞内への開口部を覆うことができる。第1の端板および第2の端板は、本体と同じ直径を有するように示されているが、端板の直径は、第1の端板および第2の端板が空洞の両端を覆う限り、本体より大きくても小さくてもよい。本体と同様に、この実施形態の第1の端板および第2の端板は、本体を形成するものと同じHTSなど、HTSで形成される。図示される実施形態において、第1の端板18は、空洞14内への少なくとも1つの開口部を画定する。これに関して、第1の端板は、荷電粒子が、第1の板によって画定される1つまたは複数の開口部を通り、本体12によって画定される空洞の中に入ることができるように、中心軸16からずれた1つまたは複数の開口部22を画定することができる。図1および2に図示されるように、第1の端板は中心軸と整列した第2の開口部24を含むこともできる。示されるように、第2の端板20は、空洞内へのいかなる開口部も画定しないように中実であってもよい。しかしながら、他の実施形態の第2の端板は、第1の端板に関連して前述したように、中心軸からずれた開口部および/または中心軸と整列した開口部を含めた1つまたは複数の開口部を含むことができる。1つまたは複数の端板を通る開口部は、粒子が粒子トラップを出入りする容易さに応じて大きさを定めることが可能であり、開口部が大きいほど容易にすることができる、すなわち、粒子トラップに出入りする可能性が高くなり、開口部が小さいほど出入りが難しくなる、すなわち、粒子が粒子トラップに出入りする可能性が低くなる。粒子トラップ10は様々な方法で構成することができるが、示される実施形態の粒子トラップは、第1の端板および第2の端板を本体に固定し、第1の端板および第2の端板ならびに本体を互いに決まった関係に保つために、機械的なクランプなどのクランプ26を含む。一実施形態では、HTSで形成された本体12ならびに第1の端板18および第2の端板20が磁化され、結果として生じる磁場は、空洞14の中心軸16の方向になる。例えば、HTSで形成された本体ならびに第1の端板および第2の端板は、超伝導ソレノイドなどの外部の磁石の磁場の中に配置することによって磁化することができる。本体ならびに第1の端板および第2の端板は、外部の磁場を中心軸に沿って整列させるような磁場の中に整列させることができる。さらに、外部の磁石によって生成された磁場は、本体ならびに第1の端板および第2の端板に対して均一にすることができる。本体ならびに第1の端板および第2の端板は、外部の磁石の磁場に曝しながら、その動作点、すなわち、荷電粒子をトラップおよび蓄積する間に粒子トラップ10が維持される温度まで冷却される。これに関して、HTSは、90Kなど予め決められた臨界温度を有する。したがって、本体ならびに第1の端板および第2の端板が冷却されて至る動作点は、77KなどHTSの臨界温度より低いまたは臨界温度を下回る温度である。本体12ならびに第1の端板18および第2の端板20は、クライオクーラの低温ヘッドからクランプ26まで熱伝導性部材を取り付けることなど、様々な方法で冷却することができる。あるいは、クランプのすべてまたは少なくとも一部を、液体の寒剤に沈めること、または粒子トラップ10の外面を低温ガスに曝すことが可能である。粒子トラップ10を冷却する方法に関係なく、本体12ならびに第1の端板18および第2の端板20が動作点に達すると、外部の磁石によって提供された磁場を終わらせることができ、磁場はHTSの中にトラップされた状態にとどまる。HTSが動作点に保たれる限り、HTSが異なる場所に移された場合でも、磁場はHTSの中にとどまる。したがって、粒子トラップは、本体ならびに第1の端板および第2の端板を、HTSの予め決められた臨界温度より低い動作点まで冷却するために、クライオクーラ、液体の寒剤または低温ガスの供給源などの手段を含むこともできる。この動作点に維持される間、一実施形態の本体ならびに第1の端板および第2の端板の磁場は、外部の磁石によって前に与えられた磁場と同じ方向、すなわち空洞14の中心軸16によって画定され、中心軸16と整列した方向に延びる。動作時に、荷電粒子は、第1の端板18によって画定される1つまたは複数の開口部22、24を通ってトラップ10に入ることができる。トラップ10に入ると、荷電粒子は、空洞14の中心軸16に平行に延びる速度成分、および空洞によって画定される中心軸に垂直な方向に延びる別の速度成分を有することができる。空洞の中心軸に平行な方向に延びる速度成分は、荷電粒子を第2の端板20に向かって運ぶ。しかしながら、第2の端板を形成するHTSの反磁性特性のために、荷電粒子は、最後には第2の端板から反射し、空洞を通って第1の端板に向かって戻るように進み始める。また荷電粒子が第1の端板18と第2の端板20との間を移動する間、空洞14の中心軸16に垂直な方向に任意の速度成分を有する空洞に入る荷電粒子は、中心軸のまわりの軌道を回る。荷電粒子が空洞の中心軸のまわりの軌道を回る半径に影響を及ぼす本体12の反磁性特性のために、荷電粒子が第1の端板によって画定される開口部22を通る空洞に入った時間と、荷電粒子が第2の端板からの反射後に第1の端板へ戻る時間との間に、荷電粒子が空洞の中心軸のまわりを回る軌道の半径は移動していることになる。したがって、荷電粒子が第1の端板に戻ったとき、荷電粒子は、荷電粒子がそれを通って空洞に入った同じ開口部と整列した状態にとどまるのではなく、第1の端板の中実部と相互作用するように、適切な位置に移動していることになる。したがって、荷電粒子が、粒子トラップ10によって画定された空洞の中に効果的にトラップおよび蓄積される。本体12を形成するHTSの反磁性特性のために、荷電粒子の軌道は、最後には中心軸16の方へ移動する。したがって、本体ならびに第1の端板18および第2の端板20を形成するHTSの反磁性特性は、荷電粒子の軌道を安定化するように働くことができる。これに関して、HTSの反磁性特性によって、粒子トラップ10の壁の近くを進む荷電粒子は、荷電粒子をこの中心軸に向かって押し進める力を受ける。HTSの反磁性特性によって発生するこの力は、荷電粒子が壁に近いほど次第に強くなり、空洞14の中心軸の近くではゼロになる傾向を有するであろう。HTSの反磁性特性によって荷電粒子に与えられる力のため、粒子トラップは、粒子分布を安定化するために、少なくともいくつかの従来型の粒子トラップで要する回転電場を利用する必要がなく、それによって粒子トラップの設計が簡易化される。さらに、HTSの反磁性特性によって荷電粒子に与えられる力は、有利には粒子トラップ内のトラップされた粒子の寿命を延ばし、粒子トラップ内でより高い粒子密度を確立することを可能にすることもできる。第1の端板18および/または第2の端板20が中心軸16と整列した開口部24を画定した例では、荷電粒子が中心軸の方へ移動した後、荷電粒子が開口部に近接するそれぞれの端板に衝突する可能性がある。比較的小さい直径または比較的大きい直径を有するように空洞14の中心軸と整列した開口部を形成することによって、粒子トラップ10は、それぞれ、より少数またはより多数の粒子を逃がすことを可能にすることができる。一実施形態において、電極28を、第1の端板18によって画定される1つまたはそれぞれの開口部22、24に近接して位置決めすることができる。図1および2に示すように、例えば電極を、空洞14の中心軸16と整列した第1の端板によって画定される開口部に近接して位置決めすることができる。一実施形態において、電極は、円筒形、円錐形、円形または他の環形を有することができ、またそれぞれの開口部を取り囲むように位置決めすることができる。この電極は、荷電粒子が粒子トラップ10から出るのを制御するのを助けることができる。一実施形態では、クランプ26を接地に接続することができ、一方、電極は電圧源に接続される。荷電粒子を粒子トラップから取り出すことを容易にするために、電極に印加される電圧は、荷電粒子の電荷の符号と反対の極性を有する。あるいは、荷電粒子のトラップを向上させるために、荷電粒子の電荷の符号と同じ符号の極性を有する電極に電圧を印加することができる。示されていないが、円筒形または円形の電極などの同様の電極を、空洞の中心軸からずれた第1の端板によって画定される開口部に近接して位置決めすることができる。したがって、本開示のこの実施形態の粒子トラップ10は、いくつかの荷電粒子をトラップおよび蓄積することができる。先に言及したように、HTSを利用するその構造のために、トラップ内の粒子の寿命を延ばすこと、およびトラップが安定する粒子密度を従来型の粒子トラップより高くすることができる。さらに、粒子トラップが、トラップ内の磁場の歪みおよび方位角不均一性の影響を受けにくくすることができる。それに応じて、本開示の実施形態の粒子トラップは、荷電粒子を効果的にトラップおよび蓄積することができ、次いで、荷電粒子を制御可能に解放することができる。図1および2に関する実施形態の粒子トラップ10の本体12ならびに第1の端板18および第2の端板20を形成するHTSは、様々な方法で製造することができる。例えば、JRHullおよびMMurakami、ProcIEEE、Vol92、pp17051718に記載されるように、トップシード溶融成長topseededmeltgrowthTSMGを利用して大きい単粒のYBCO超伝導体を製造することができる。これに関して、HTSによって画定される空洞14は、超音波穿孔などによる形成後に、HTSを機械加工することによって形成することができる。あるいは、例えば図3に示すように、HTSで形成される本体12を製造することができる。これに関して、YBCO粉末など、HTSを形成するために利用される粉末の予備形成品32の中に不活性金属30を配置することができる。不活性金属は、有利には、処理温度で融解しないように、かつHTSと相互作用しないように選択される。例えば不活性金属は、Ag-Au合金で形成することができる。次いで、粉末の予備形成品の上にシード34を配置することができ、材料は、内部に不活性金属、外面上にシードを有する構造体になるHTSを形成するように、TSMGプロセスに従って処理することができる。HTSの製造後、結果として得られる構造体は、図3に示す点線に沿ってなど、不活性金属の両端に沿って切断することができる。切断は、例えばダイヤモンドが先端に付いたのこぎりを用いて、不活性金属の両端と同じ平面にある線、または例えば図3に示すように、不活性金属のわずかに内側の線に沿って行うことができる。次いで、対向する端部36を除去し、不活性金属の残りの部分を機械加工して除き、粒子トラップ10の本体が残るようにすることができる。望ましい場合には、構造体の切断後に除去される端部をさらに機械加工することができ、結果として得られる粒子トラップの第1の端板18および第2の端板20を形成するように、端部の少なくとも1つに開口部を形成することができる。粒子トラップ10は、図1および2に示すように、円筒形のトラップ形状を有することができる。しかしながら、他の実施形態では、粒子トラップが他の形状および大きさを有してもよい。例えば円筒形の粒子トラップは、10から100mmの間の直径、ならびに第1の端板18と第2の端板20の外面の間に画定される20mmから1mm未満の間の高さを有することができる。さらに、本体12によって画定される空洞14の直径は、10mmから1ミクロン未満の間とすることができる。様々な大きさおよび形状にすることに加えて、粒子トラップは、図1および2に関連して図示したものとは異なる方法で構成することができる。例えば図1および2の粒子トラップは、本体、ならびに本体から分離可能な第1の端板および第2の端板を含む。あるいは、第1の端板および第2の端板の少なくとも1つを本体と一体化することができる。粒子トラップ10の他の実施形態は、第1の端板18および第2の端板20を省く、または第1の端板18および第2の端板20を異なったように構成してもよい。これに関して、図4および5の実施形態の粒子トラップはHTSで形成された本体12を含み、本体はそれを通る空洞14を画定する。しかしながら、図1および2の実施形態の粒子トラップとは異なり、図4および5の実施形態の粒子トラップは、空洞の両端に位置決めされた第1の電極および第2の電極40を含み、少なくとも第1の電極が、空洞内への少なくとも1つの開口部を画定する。図4に示すように、例えば第1の電極および第2の電極は、空洞の両端にわたって延びてもよい。少なくとも第1の電極、また図示した実施形態においては第1の電極と第2の電極の両方が、中心軸16と整列した開口部など、空洞内への少なくとも1つの開口部42を画定することができる。さらに、粒子トラップは、粒子トラップの本体と電気的に接触する本体電極44を含むことができる。示されるように、第1の電極と本体電極の間に1つの絶縁体45を位置決めすることができ、第2の電極と本体電極の間に別の絶縁体を位置決めすることができる。絶縁体は、プラスチックまたはガラス繊維強化プラスチック複合材など、非磁性、非導電性の材料で形成することができる。この実施形態の粒子トラップ10の中に荷電粒子をトラップするために、荷電粒子の電荷と同じ極性を有する第1の電極および第2の電極40に電圧が印加され、一方、本体電極44は接地に電気的に接続される。したがって、荷電粒子は第1の電極および第2の電極からはね返され、粒子トラップの空洞14の中にとどまる。あるいは、粒子トラップの空洞から荷電粒子を取り出すことが望ましい場合には、荷電粒子の電荷の符号と反対の極性を有する第1の電極および第2の電極の少なくとも1つに電圧が印加され、その結果、荷電粒子がそれぞれの電極に向かって加速され、内部に画定された開口部42を通るが、第1の電極および第2の電極は、内部に画定された1つまたは複数の開口部と共に形成することができる、あるいは第1の電極および第2の電極は、開口部を画定する格子内の空間を備えた格子構造体を有することができ、荷電粒子は開口部を通って空洞を出入りする。あるいは、図5の実施形態に示すように、第1の電極および第2の電極40は円筒形とすることができ、空洞14のそれぞれの端部を取り囲むように位置決めすることができる。この実施形態において、円筒形の電極は、空洞内への比較的大きい開口部を画定する。しかしながら、荷電粒子の電荷の符号に関して第1の電極および第2の電極に印加される電圧の極性を適切に制御することにより、図5の実施形態の粒子トラップ10は、荷電粒子の粒子トラップ内での保持、あるいは荷電粒子の粒子トラップからの解放を同様に制御することができる。図4および5には示されていないが、これらの実施形態の粒子トラップ10は、本体12ならびに第1の電極および第2の電極40を決まった位置関係で固定するために、機械的な取り付け部品を含むこともできる。図1および2の実施形態に示すように、クランプを使用することができるが、他のタイプの機械的な取り付け部品を使用してもよい。機械的な取り付け部品は、有利にはプラスチックまたはガラス繊維強化プラスチック複合材など、非磁性、非導電性の材料で形成される。例えば機械的な取り付け部品は、円筒形の形状の場合などには、1つまたは複数のねじもしくはボルト、接着剤、または焼きばめとすることができる。粒子トラップ10の構成に関係なく、図6に示すように、本開示の実施形態に従って、荷電粒子をトラップするための方法が提供される。これに関して、HTSで形成された本体12を含む粒子トラップが最初に提供され、本体はそれを通る空洞14を画定し、空洞はその両端間に延びる中心軸16を有する。動作50を参照されたい。中心軸によって画定される方向に延びる磁場が提供される。先に言及し、動作52に示すように、本体によって磁場を提供することができる。あるいは、外部の磁石など外部の供給源によって磁場を提供することが可能であり、その場合、本体のHTSは依然として、荷電粒子の軌道を安定化するように働く反磁性特性を有する。さらに、本体および外部の供給源によって提供される磁場の組み合わせによって、磁場を提供することができる。動作54では、空洞の一端を通して荷電粒子を受け取る。一旦空洞に入ると、荷電粒子は、HTSに対する反磁性特性に応じて中心軸の方へ押し進められ、それによって、粒子トラップ内の荷電粒子の寿命を延ばし、粒子トラップ内に安定的に適合させることが可能な荷電粒子の密度を高める。動作56を参照されたい。その後、空洞の一端を通る開口部に関連付けられた電極に適切に電圧を印加することなどによって、荷電粒子を粒子トラップから制御可能に解放することができる。動作58を参照されたい。荷電粒子をトラップおよび蓄積し、次いで荷電粒子の解放を制御することによって、本開示の実施形態の粒子トラップ10は、荷電粒子を様々な目的のために利用するのを可能にすることができる。例えば荷電粒子によって、プラズマの研究者による研究、または荷電粒子に関する他のことを容易にすることができる。さらに粒子トラップによって、陽電子または反陽子を蓄積し、次いで反物質ビームを形成するように解放すること、またはエネルギーを発生させるように、隣接する物質と共に比較的速やかに消滅させることを可能にすることができる。結果として生じる反応は、ロケットエンジン用の原動力または加速ビーム用の電流パルスを形成することが可能である。さらに、反物質のエネルギーに変換することによって、例えば宇宙の用途において有用となり得る比較的軽量のエネルギー蓄積機構を形成することができる。前述の説明および関連する図面に示した教示の利益を有する、これらの実施形態が関係する当分野の技術者には、本明細書において述べた開示について、多くの変更形態および他の実施形態が想到されるであろう。したがって、本開示は開示された特定の実施形態に限定されず、変更形態および他の実施形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれるものであることを理解されたい。本明細書では特定の用語を使用しているが、そうした用語は一般的かつ説明的な意味で用いているにすぎず、限定の目的で用いているものではない。