JPH01186599A

JPH01186599A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH01186599A
Application number: JP63005132A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Imai; 剛今井; Yoshitaka Ikeda; 池田　佳隆; Takashi Nagashima; 永島　孝; Hiroshi Okura; 大倉　博; Kuniaki Inoue; 井上　邦章
Original assignee: Toshiba Corp; Japan Atomic Energy Research Institute
Current assignee: Toshiba Corp; Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1988-01-13
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1989-07-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発８Ａｏ目的〕（産業上の利用分野）本発明は例えば核融合装置のプラズマを追加熱する高周
波加熱装置に係夛、特に低域波帯高周波加熱装置におけ
る導波管束の接続部構成の改良に関するものである。

（従来の技術〉従来から、例えば核融合装置のプラズマを加熱する方法
には、プラズマ中に電流を通して加熱するジュール加熱
法の他に、第２段加熱方法として中性粒子入射加熱法や
高周波加熱法等がある。高周波加熱法は、高周波電磁エ
ネルギーをプラズマに吸収させてプラズマの温度を上げ
る方法で、使用する周波数によって各種の方式があシ、
その１つに低域波帯高周波加熱がある。

第３図は、この種の低域波帯高周波加熱装置の概略構成
を示すものでるる０本装置は図示のように、高出力の１
！磁波を発生して増幅する高尚ｅ、発信器１で発生した
高周波出力をトカマク装置本体２まで伝送する高周波伝
送系３と、この高周波伝送系３の端末から上記高周波出
力を核融合装置のプラズマ４に放出するアンテナに相当
する高周波加熱結合系５とから構成されている。中でも
、高周波加熱結合系５はトカマク装置本体２に直接接続
され、高熱環境下に置かれると共に導波管内での高周波
電圧破壊を抑制するために、導波管壁からの放出ガスが
少なめこともｘ要な条件となる。

また、トカマク装置本体２の大形化に伴り設備の簡便さ
も要求される等、高品質でかつ取扱い易いことが望まれ
る。

ところで、上述した高周波加熱結合系５の先端部はプラ
ズマ４に近接しておシ、高熱負荷によって損傷を受ける
可能性がある。この場合、高周波加熱結合系５全体を交
換することは非常に不経済であることから、従来の高周
波加熱結合系５は導波管束の途中で軸方向に分割可能な
構成としている。第４図はこの種の高周波加熱結合系の
構成例を断面図にて示したものでらシ、第５図は第４図
における分割部の詳細構成を示す図、第６図は第４図に
おける■−■部分の断面図を示すものである。

高周波加熱結合系５は第４図に示すように、多数本の矩
形状導波管６を東にしその外周を外管であるジャケット
７で包含してなる導波管束８、接続導波管９および真空
容器１０等から構成されている。そして、導波管束８と
接続導波管９とは夫夫の端面に設けられたフランジ８ａ
および１０ｈＫよシ互いに接合される構成となっている
。また、導波管束８に溶接された７ランジ８ｂがトカマ
ク装置本体２に設けられたポー）Ｊａに接続され、トカ
マク装置本体２の真空パランブリーを構成している。

ところで、核融合装置用の高周波加熱装置は大容量のも
のが多いことから、上述した構成の高周波加熱装置をこ
れに適用した場合には、高周波加熱結合系５における矩
形状導波管６の１本あたりの伝送電力は数百ＫＷにもな
るので高周波電圧破壊を起こし易い。従って、矩形状導
波管６と接続導波管９との接合面６ａには完べきな電気
接触が要求され、従来では矩形状導波管６と接続導波管
９との接合面６ａに電気接触ガスケット１１を使用して
いる。一方、導波管束８の７−）ンジ８ａと真空容器１
０の７ランジ１０ａとの接続面には、第５図、第６図に
示すようにオーリング溝８ｃが設けられてオーリング８
ｄによるシール構成となっている。

（発明が解決しよりとする課題）しかしながら、上述したような構成のものにおいては以
下に述べるような問題点がある。すなわち、まず導波管
束８を例えば４００℃にベーキングした時、導波管束８
．７ランジ８ａおよびフランジ１０ａに熱歪みが生じて
接合面６ａＴＩＣ隙間が生じ、この部分で電圧破壊を起
こす恐れがある。

また、７ランジ８＆と７ランジ１０ａとは外周のみがボ
ルト接合されているので、多数の導波管束８の全ての電
気接触を確保しかつ真空を保持するためには、オーリン
グ８ｄの締め代と電気接触がスタット１ノの面接触の両
方のコンタクトを必要とし、締付は圧力が不安定となる
恐れがある。さらに、導波管束８には装置運転中に電磁
力としてねじりが働くので、オーリング８ｄ部から真空
リークをきたすことがある。さらにまた、オーリング８
ｄはその保管時や組立て時に傷がついたシ輸送時に損傷
する恐れがあるため、品質管理し難いという問題がある
。

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は高温ベーキングに耐え、熱歪みによっ
てフランジ間に隙間が生じても導波管束間の電気接触を
確実に保持し、かつ組立て上の誤差に影響されない構成
を有する高品質で取扱いの容易な信頼性の高い高周波加
熱装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明では、高周波発信器で
発生した高周波出力をトカマク装置等の加熱対象まで伝
送する高周波伝送系と、複数本の導波管を束にしその外
周を外管で包含してなる導波管束から構成され高周波伝
送系の端末から高周波出力を加熱対象のプラズマに放出
する高周波加熱結合系とを備えて成る高周波加熱装置で
、高周波加熱結合系の導波管束の途中を軸方向に分割可
能に構成したものにおいて、導波管束の分割部に設けら
れた相対する７ランジをリップ溶接または７レアシール
溶接等の溶接により接続して真空シール構造とし、かり
導波管束の相対する面には電気接触ガスケットを介して
当該導波管束を接続するようにしてｂる。

（作用］従って、本発明のような手段を導波管束の接合部に適用
することにより、先端部を容易に分解・組立てすること
ができ、かつ真空容器の真空シール性能が高く、しかも
矩形状導波管の電力損失の少なり高周波加熱結合系を得
る仁とが可能となる。

（実施例）以下、本発明の一実施例にっｂて図面を参照して説明す
る。第１図は、本発Ｆ！ＡＫよる高周波加熱装置におけ
る高周波加熱結合系の分割部の構成例を断面図にて示し
たもので、第５図と同一部分には同一符号を付しである
。

第１図にお＾て、導波管束８と真空容器１ｏは夫々の端
面に設けられた７ランジ８ａおよび１０ａによりボルト
接合し、ボルト締結力により矩形状導波管６と接続導波
管９との接続を保持している。

また、夫々の７ランジ８亀および１０＆の端面にはリッ
プ溶接用の突起部８・および１０ｂｔ−設けて導波管束
８と真空容器１０の接合面を形成し、これら突起部８・
および１０ｂをリップ溶接により接続して真空シール構
造とすることにより、導波管束８と接続導波管９．真空
容器１０を完全−体の導波管構成としている。さらに、
矩形状導波管６と接続導波管９とはとれらの相対する面
に、電気シールである銀メツキを施した電気接触ガスケ
ット１１を介して接続するようにしている。

かかる如く構成した高周波加熱結合系５を備えて成る高
周波加熱装置において、高周波加熱結合系５０先端部の
交換を行なう際には、７ランジ外周のがルトを取外した
後にリッジシール溶接部を削り落とすことにより、接続
７２ンジ部を分解して容易く交換することができる。ｔ
た、上記矩形状導波管６および接続導波管９０接続面は
、ベーキング中および運転中Ｏ熱変形等により接触不良
となる可能性があるが、導波管束８固定用のフランジが
リップシール溶接構造となってオーリングが字いため、
熱による変形は最小限に抑えることができる。さらに、
多少の変形を生じても銀メツキを施した電気接触ガスケ
ット１１により、導波管束８間の電気接触を十分く保持
することができる。

従って、このような特徴を有する構成を導波管束８の接
合部に適用することにより、先端部を容易に分解・組立
てすることができ、かつ真空容器１０の真空シール性能
が高く、しかも矩形状導波管６０電力損失の少ない高周
波加熱結合系５を得ることができるものでるる。

以上のよりに、本実施例構成の高周波加熱結合系５を備
えて成る高周波加熱装置においては、導波管束８相互間
の接合部における分解−組立てが容易であるので、高周
波加熱結合系５のうち損傷を受は易い先端部のみの取外
しや交換が可能であシ、よシ経済的なものとすることが
できる・また、真空シールを溶接により行なっているの
で信頼性が高く、また電気接触ガスケット１１を使用し
ているので導波管束８の冷却、加熱も可能で、例えば４
００Ｃのベーキングでもスプリング効果を失わず、真空
シール性や電気接触性を確実に保持することができる。

さらに、多少の熱変形が生じても本体と導波管の熱伸び
の差を吸収することができ、高品質で取扱い易いものと
することができるものである。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようＫしても実施することができるものである。

上記８１図の実施例では、相対する７ランジをリップ溶
接により接続して真空シール構造としたが、これに限ら
ず第２図に示すよ５に導波管束８および真空容器ｚｏｏ
各７ランジａｈ、１０ａＯ端ＴＨの内局面に７レア７２
ンジ１２を取付け、この７レア７２ンジ１２を７し７シ
ール溶接により接続して真空シール構造とするよ５にし
てもよいものである。

かかる構成とすることによって伸＃性を持つものとなり
、ゲルトの締結力は全て矩形状導波管６および接続導波
管９の接続部に設けられた電気接触ガスケット１１の接
触圧を保つために働くので、導波管の熱伸びを吸収する
ことができ、なおかつ電気シール性、電気接触性の双方
の信頼性の向上を図ることが可能となる。

その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で種々に変
形して実施することができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、高周波加熱結合系
の分割部に設けられ九相対する７ランジをリップ溶接ま
たはフレアシール溶接等の溶接により接続して真空シー
ル構造とし、かつ導波管束の相対する面には電気接触ガ
スケットを介して導波管束間を接続するよりにしたので
、高温ベーキングに耐え、熱歪みによって７ランジ関に
隙間が生じても導波管束間の電気接触を確実に保持し、
かつ組立て上の誤差に影響されない構成を有する高品質
で取扱いの容易な極めて信頼性の高い高周波加熱装置が
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図は低域波帯高周波
加熱装置の概略を示す構成図、第４図は第３図における
高周波加熱結合系の従来の構成例を示す断面図、第５図
は第４図における分割部の詳細構成を示す断面図、第６
図は第４図の■−■部分断面図である。１・・・高周波発信器、２・・・トカマク装置本体、３
・・・高周波伝送系、４・・・プラズマ、５・・・高周
波加熱結合系、６・・・矩形状導波管、６ａ・・・接合
面、８・・・導波管束、ａｈ、ｊｉｂ・・・フランジ、
８Ｃ・・・オーリング溝、Ｊｄ・・・オーリング、８ｅ
・・・突起部、９・・・接続導波管、１０・・・真空容
器、１０ｍ・・・７ランジ、１０ｂ・・・突起部、１１
・・・電気接触ガスケット、１２…７し７フランジ、１
２ａ・・・７レアシ一ル部。出麩代私　弁ト鈴江武彦第１図！；Ｓ２図０４図

Claims

【特許請求の範囲】

高周波発信器で発生した高周波出力を加熱対象まで伝送
する高周波伝送系と、複数本の導波管を束にしその外周
を外管で包含してなる導波管束から構成され前記高周波
伝送系の端末から前記高周波出力を加熱対象のプラズマ
に放出する高周波加熱結合系とを備えて成る高周波加熱
装置で、前記高周波加熱結合系の導波管束の途中を軸方
向に分割可能に構成したものにおいて、前記導波管束の
分割部に設けられた相対するフランジを溶接により接続
して真空シール構造とし、かつ前記導波管束の相対する
面には電気接触ガスケットを介して当該導波管束間を接
続するようにしたことを特徴とする高周波加熱装置。