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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / physics / fusion / 3120 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-31  |  4.9 KB  |  96 lines
  1. Newsgroups: sci.physics.fusion
  2. Path: sparky!uunet!cs.utexas.edu!sun-barr!sh.wide!wnoc-tyo-news!nec-tyo!nec-gw!netkeeper!vivaldi!aslws01!aslss01!terry
  3. From: terry@asl.dl.nec.com
  4. Subject: Re: electrostatic fusion
  5. Message-ID: <1992Dec31.055118.11523@asl.dl.nec.com>
  6. Originator: terry@aslss01
  7. Sender: news@asl.dl.nec.com
  8. Nntp-Posting-Host: aslss01
  9. Organization: (Speaking only for myself)
  10. References: <1992Dec29.112835.62319@cc.usu.edu>
  11. Date: Thu, 31 Dec 1992 05:51:18 GMT
  12. Lines: 82
  13.  
  14. Hi folks,
  15.  
  16. (No, I have not disappeared.  I will be sending a largish contribution on
  17. the issue of cavitation fairly soon.  It scared the daylights out of me when
  18. my off-the-cuff ramblings came so close to real experiments of which I had
  19. no knowledge.  Cold glycerin/water cavitation _really does_ give UV?  Wow!)
  20.  
  21.  
  22. In article <1992Dec29.112835.62319@cc.usu.edu> system@cc.usu.edu writes:
  23.  
  24. > Introduction:  Researchers at Hill Air Force Base have recently
  25. > submitted a patent application concerning the use of electrostatic
  26. > devices for creating nuclear fusion ...
  27. > The sharp points produce enormous fields. In the phenomena known as
  28. > Saint Elmo's fire, a corona is observed at the edges of leaves where
  29. > the charge on the leaves leaks off into the surrounding atmosphere.
  30.  
  31. Sigh.  While I like seeing this kind of serious entry, this one immediately
  32. raised a red flag.  Sharp points do indeed increase field gradients, and this
  33. in combination with quantum tunneling permits very sharp points to release
  34. electrons from room temperature cathodes.
  35.  
  36. However, there is an entire mini-electronics-industry in the process of
  37. forming around this very effect, mainly because thin-film diamonds happen to
  38. be very good at releasing elecrons from such sharp points.  In the not-to-far
  39. future you are likely to see extremely tiny true vacuum tubes being made with
  40. this effect, since to this day there are things you can do with triods that
  41. you just cannot achieve very easily with true solid state devices.
  42.  
  43. In short, there is a _lot_ of literature on the subject of the field emission
  44. effect.  I recall field-effect microscopes from back in my childhood days, and
  45. quantification of the effect mathematically extends well before that, I'm sure.
  46.  
  47. The thing to remember about these field emission effects is that while they
  48. do permit electrons to stream off in a decidedly non-classical fashion from
  49. a cold needle, the total acceleration provided by the effect is no higher
  50. than it would be for the same voltage differential without the sharp points.
  51.  
  52. Why?  Because the region of extremely high field gradient is also very, very
  53. short.  It has to be -- a voltage difference is a voltage difference is a
  54. voltage difference, and if you "use up" most of the gradient in a very short
  55. distance, the rest of the gradient will just be very shallow.  E.g.:
  56.  
  57.         +5V -  _                            +5V ---------------
  58.                   -  _                                         \
  59.                         -  _                                    \
  60.                               - 0V                               \ 0V
  61.  
  62. The curve to the right ends with a whopper of a voltage gradient, but just as
  63. a rock released on either of the gravitational equivalent of these two slopes
  64. would still hit with (ideally) exactly the same energy at the end of the slope,
  65. the final energy of the electron will be determined only by the difference
  66. in height (volage), not by how steeply the voltage changes in some regions.
  67.  
  68. I have not read through the article in detail, and so will of course cannot
  69. say for sure how I will react to their arguments.  But I am very, very sure
  70. that field gradients due to physically sharp points do not produce phenomenally
  71. high final accelerations _unless_ a very large voltage difference already
  72. exists -- which would make the whole issue rather moot, since no one denies
  73. that very high voltages can accelerate ions to very high speeds.
  74.  
  75. Additionally, there are some quantum issues that cannot be ignored.  Even the
  76. intial "acceleration" of the electron in a field effect needle is not really
  77. a traditional acceleration, but a type of tunneling -- the electron more-or-
  78. less "loses itself" for a brief time and finds itself suddenly on the wrong
  79. side of an "impassible" energy barrier at the surface of the metal.  It then
  80. moseys on out at a rather modest acceleration and final velocity.
  81.  
  82. At any rate, best of luck to the authors and I hope they will continue to
  83. work on this one.  But I would strongly recommend a detailed search of the
  84. literature on the field emmission effect and "cold cathode" electronics.
  85.  
  86. (And by the way, one of the reasons I'm a bit adamant is that I followed
  87. pretty much this same path about two years ago and eventually abandoned it
  88. when I realized that I had been confusing some of the issues of field
  89. gradients and voltage differences.  It's very interesting stuff, at any
  90. rate, and well worth a closer look by anyone interested in oddball solid
  91. state effects.)
  92.  
  93.                 Cheers,
  94.                 Terry
  95.  
  96.