Relativistic electron beam induced fusion
Description
The interaction of a focussed REB with the solid target has been investigated. The beam performance of the REB generator 'REIDEN III' is 500 kv, 80 kA in focal spot of 1.5 mm diameter, which gives 2 x 1012 W/cm2. High temperature dense plasmas are produced at the focal point on the solid target. It expands radialy along the target surface. The measured electron temperature (1 approximately 2 keV) and ion energy (approximately 2 keV) endorse the existence of enhanced absorption of REB in a dense plasma. The observed neutron (approximately 109/shot, 2.45 MeV) in the case of CD2 target has the thermonuclear nature and is compatible to the plasma temperature. Assuming the electron beam of radius r is stopped in length lambda depositing its energy, the energy balance equation is approximately given by πr2lambdan1kT = IVtau. Putting the beam current I, voltage V, pulse time tau and density N1, we can estimate the energy deposition distance lambda. For fusion temperature of 1 keV, the distance lambda must be two orders of mangitude shorter than the simple classical stopping length, which seems to be due to nonlinear coupling. The pellet implosion experiment of multi-structure target has been performed. (orig.)
Abstract (German)
Es wurde die Wechselwirkung eines fokussierten relativistischen Elektronenstrahls mit dem festen Target untersucht. Die Eigenschaften des vom Relativistischen-Elektronenstrahl-Generators 'REIDEN III' erzeugten Strahls sind: 500 kV, 80 kA im Brennpunkt von 1,5 mm Durchmesser, was 2 x 1012 W/cm2 ergibt. Im Brennpunkt werden auf dem festen Target dichte Hochtemperaturplasmen erzeugt. Sie expandieren radial laengs der Targetoberflaeche. Die gemessene Elektronentemperatur (1-2 keV) und die Ionenenergie (bis 2 keV) bestaetigen das Vorhandensein verstaerkter Absorption relativistischer Elektronenstrahlen in einem dichten Plasma. Die im Falle eines CD2-Targets beobachteten Neutronen (bis 109 pro Schuss mit 2,45 MeV) sind thermonuklearer Natur und stehen im Einklang mit der Plasmatemperatur. Nimmt man an, dass der Elektronenstrahl mit dem Radius r in der Tiefe lambda gestoppt wird und dort seine Energie abgibt, so wird die Energiebilanzgleichung ungefaehr durch πr2lambdan1kT = IVtau gegeben. Setzt man den Strahlstrom I, die Spannung V, die Pulsdauer tau und die Dichte n1 ein, so kann man die Energieabgabelaenge lambda abschaetzen. Fuer die Fusionstemperatur von 1 keV muss die Laenge lambda zwei Groessenordnungen kleiner als die einfache klassische Bremslaenge sein, was auf nichtlineare Kopplung zurueckzufuehren zu sein scheint. Es wurde das Pellet-Implosionsexperiment des Multi-Struktur-Targets durchgefuehrt. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 14 p.
- Report number
- AED-Conf--76-506-019
Conference
- Title
- 6. international conference on plasma physics and controlled nuclear fusion research.
- Dates
- 6 Oct 1976.
- Place
- Berchtesgaden, Germany, F.R.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 8302328
- Subject category
- S70: PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- BEAM INJECTION HEATING; DEUTERIUM TARGET; ELECTRON BEAMS; ELECTRON REACTIONS; FOCUSING; FUSION YIELD; PLASMA DENSITY; PLASMA EXPANSION; PLASMA PRODUCTION; RELATIVISTIC BEAM INJECTION; STRONG INTERACTIONS; THERMONUCLEAR REACTIONS; TWO-STREAM INSTABILITY
- Descriptors DEC
- BASIC INTERACTIONS; BEAM INJECTION; BEAMS; EXPANSION; HEATING; INSTABILITY; INTERACTIONS; LEPTON BEAMS; LEPTON REACTIONS; NUCLEAR REACTION YIELD; NUCLEAR REACTIONS; NUCLEOSYNTHESIS; PARTICLE BEAMS; PLASMA HEATING; PLASMA INSTABILITY; PLASMA MICROINSTABILITIES; TARGETS
Optional Information
- Notes
- 9 figs.; 1 tab.; 10 refs. Available from the IAEA.
- Secondary number(s)
- IAEA-CN--35/F8.