It has been shown previously that the ignition of thermonuclear micro-explosions ( micro-bombs) may become possible by bombarding a dense thermonuclear target with an intense relativistic electron beam. Although such a scheme is within the realm of technical feasibility, the energy requirements were shown to be considerable, amounting to a burst of relativistic electrons of several megajoules to be delivered within several nanoseconds. It is shown in this paper that the energy requirements can be greatly reduced by utilizing the strong self-magnetic field of intense electron beams. The strong self-magnetic field can reduce the electronic-heat-conduction losses and also greatly quench the range of the charged fusion products within the thermonuclear target. The reduction in the input energy in conjunction with the demand for a strong self-magnetic beam field directs the emphasis on beams of relatively low voltage but high current. The relatively low beam voltage also facilitates the beam energy dissipation in the target.Because of the much greater ease and efficiency by which intense electron beams can be produced as compared to laser beams and because of the energy-reducing effect of the self-magnetic beam field the described method may have substantial advantages over the laser method of bombarding a thermonuclear target.
熱核マイクロ爆発(マイクロ爆弾)の点火は、高密度の熱核標的に強力な相対論的電子ビームを照射することによって可能となることが、これまでに示されている。このような方式は技術的に実現可能な範囲内であるが、そのエネルギー要件は相当なものであり、数ナノ秒以内に数メガジュールの相対論的電子のバーストを供給する必要があることが示されている。本論文では、強力な電子ビームの自己磁場を利用することにより、このエネルギー要件を大幅に低減できることを示す。強力な自己磁場は、電子熱伝導損失を低減し、熱核標的内における荷電核融合生成物の飛程を大幅に抑制(クエンチ)することができる。入力エネルギーの低減と強力な自己磁場ビームの要求が相まって、比較的低電圧・大電流のビームに重点が置かれることになる。比較的低いビーム電圧は、標的内でのビームエネルギーの散逸(デポジション)も促進する。強力な電子ビームはレーザービームに比べてはるかに容易かつ効率的に生成でき、さらに自己磁場ビームのエネルギー低減効果も加わるため、本方式は熱核標的へのレーザー照射方式に比べて大きな利点を有する可能性がある。