JPH01225100A - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JPH01225100A JPH01225100A JP63050187A JP5018788A JPH01225100A JP H01225100 A JPH01225100 A JP H01225100A JP 63050187 A JP63050187 A JP 63050187A JP 5018788 A JP5018788 A JP 5018788A JP H01225100 A JPH01225100 A JP H01225100A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- faraday shield
- wall
- heat load
- heating antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野〕
本発明は、核融合装置に係り、特に高周波電力をプラズ
マに大剣してプラズマを加熱する高周波加熱装置のアン
テナの設は方を改良した核融合装置に関ツる。
マに大剣してプラズマを加熱する高周波加熱装置のアン
テナの設は方を改良した核融合装置に関ツる。
第１図ないし第２図を参照して従来の核融合装置を説明
する。第１図は断面図であって、図中２は真空容器であ
る。この真空容器２は内部にプラズマ４を封じ込めるト
ーラス形の容器である。
する。第１図は断面図であって、図中２は真空容器であ
る。この真空容器２は内部にプラズマ４を封じ込めるト
ーラス形の容器である。
真空容器２のプラズマ４側に位置する面は第１壁で覆わ
れている。この第１壁は、たとえば５Ｕ８３１６鋼等の
オースデナイ１〜系ステンレス鋼で形成されており、前
記プラズマ４からの中性子照射や荷電粒子照射に耐え得
るように構成されている。
れている。この第１壁は、たとえば５Ｕ８３１６鋼等の
オースデナイ１〜系ステンレス鋼で形成されており、前
記プラズマ４からの中性子照射や荷電粒子照射に耐え得
るように構成されている。
前記第１壁の外周にはプランケット６が真空容器２と一
体に設けられている。ブランケット６は、内部にトリヂ
ウム増殖拐としてのリチウムを収容し、このリチウムを
冷却する冷即材流路を備えている。そして、プランケラ
１−〇は、前記プラス゛マ４から放射される高エネルギ
の中性子とリチウムとを反応させてトリチウムを生成さ
せ、このとき発生する熱エネルギを前記冷却材流路を流
れる冷却材で外部に取出すことができるように構成され
ている。
体に設けられている。ブランケット６は、内部にトリヂ
ウム増殖拐としてのリチウムを収容し、このリチウムを
冷却する冷即材流路を備えている。そして、プランケラ
１−〇は、前記プラス゛マ４から放射される高エネルギ
の中性子とリチウムとを反応させてトリチウムを生成さ
せ、このとき発生する熱エネルギを前記冷却材流路を流
れる冷却材で外部に取出すことができるように構成され
ている。
また、真空容器２の周囲には、真空容器２のトロイダル
方向に設けられたトロイダルコイル８゜真空容器２のポ
ロイダル方向に設けられた主ボロイダルコイル１０．副
ボロイダルコイル１２．および磁気リミッタコイル１４
が設けられている。
方向に設けられたトロイダルコイル８゜真空容器２のポ
ロイダル方向に設けられた主ボロイダルコイル１０．副
ボロイダルコイル１２．および磁気リミッタコイル１４
が設けられている。
前記１〜ロイダルコイル８２両ポロイダルコイル１０．
１２で磁界発生コイルが形成されている。
１２で磁界発生コイルが形成されている。
前記磁気リミッタコイル１４は真空容器２内のプラズマ
４の形状を磁力線で制限するものである。
４の形状を磁力線で制限するものである。
そして、これら各コイルおよび真空容器２は架台１６上
に載置されている。
に載置されている。
前記トーラス形の真空容器２の中空部を上下に貫通して
中心支社１８が設（プられている。この中心支柱１８の
周囲には変流器コイル２０が巻装されており、この変流
器＝１イル２０と磁界発生コイルで変流器を形成し一〇
磁界発生：′Ｘ１イルに入電流を流し、真空容器２の内
部に磁界を発生ざぜるように構成されている。真空容器
２内のプラズマ４は磁界によって生じる電流でジュール
加熱され高温に加熱される。
中心支社１８が設（プられている。この中心支柱１８の
周囲には変流器コイル２０が巻装されており、この変流
器＝１イル２０と磁界発生コイルで変流器を形成し一〇
磁界発生：′Ｘ１イルに入電流を流し、真空容器２の内
部に磁界を発生ざぜるように構成されている。真空容器
２内のプラズマ４は磁界によって生じる電流でジュール
加熱され高温に加熱される。
前記真空容器２の外周面には真空容器２を囲むように遮
蔽体が設りられており、外部に放剣線が漏洩しないよう
にしている。
蔽体が設りられており、外部に放剣線が漏洩しないよう
にしている。
また、真空容器２の周囲には中性粒子入射装置２３、高
周波加熱装置（図示せず）等の二次加熱装置が配置され
ている。前記中性粒子大剣装置２３は真空容器２に連通
ずるにうに複数部位に口って設けられた二次加熱管２４
を介して中性粒子大ｆ）Ａ （Ｎｅｕｔｒａｌ Ｂｅ
ａｍ Ｉ ｎｊｅｃｔｉｏｎ： Ｎ １３１ ）を行な
いプラズマ４をさらに加熱するＪ：うに構成されている
。なお、２６は排気室であり、真空排気装置（図示せず
）に連通している。
周波加熱装置（図示せず）等の二次加熱装置が配置され
ている。前記中性粒子大剣装置２３は真空容器２に連通
ずるにうに複数部位に口って設けられた二次加熱管２４
を介して中性粒子大ｆ）Ａ （Ｎｅｕｔｒａｌ Ｂｅ
ａｍ Ｉ ｎｊｅｃｔｉｏｎ： Ｎ １３１ ）を行な
いプラズマ４をさらに加熱するＪ：うに構成されている
。なお、２６は排気室であり、真空排気装置（図示せず
）に連通している。
前記高周波加熱装置は高周波（１（ａｄｉｏ −Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ ： ＲＦ ）加熱を行うもので第２図
に示すように、真空容器２内に設（プられたプラズマ加
熱用アンテナ３０を介してプラズマ４を加熱するように
構成されている。図中３２は同軸給電線であって、この
同軸給電線３２は高周波電源からの高周波電流をプラズ
マ加熱用アンテナ３０に導くように構成されている。
ｅｑｕｅｎｃｙ ： ＲＦ ）加熱を行うもので第２図
に示すように、真空容器２内に設（プられたプラズマ加
熱用アンテナ３０を介してプラズマ４を加熱するように
構成されている。図中３２は同軸給電線であって、この
同軸給電線３２は高周波電源からの高周波電流をプラズ
マ加熱用アンテナ３０に導くように構成されている。
同軸給電線３２は内部導体３５と外部導体３６との二重
環状に構成され、前記真空容器２の第１壁３４を貫通し
て第１壁３４の内側に配置されたプラズマ加熱用アンテ
ナ３０に接続されている。
環状に構成され、前記真空容器２の第１壁３４を貫通し
て第１壁３４の内側に配置されたプラズマ加熱用アンテ
ナ３０に接続されている。
前記プラズマ加熱用アンテナ３０は、プラズマ４の外面
に対向するとともに一端部が前記内部導体３５に接続さ
れた中心導体３７と、プラズマ４側を基準にして上記中
心導体３６より外側に配置され、一端部が前記外部導体
３６に接続されるとともに他端部が上記中心導体３７の
他端部に接続されたリターン導体３８と、ファラデーシ
ールド３９とから構成されている。前記中心導体３７は
内部導体３５を介して導かれた高周波電流を流しプラズ
マ４をＲＦ加熱するもので、良導電性の金属板で形成さ
れている。ファラデーシールド３９は、中心導体３７お
、」：びリターン導体３８のプラズマ４側に位置した面
を囲むように配置されており、リターン導体３８に固定
されている。ファラデーシールド３９は、良導電性の金
属板をヂ１７ンネル状に折曲し前記中心導体３７の長手
方向と直行する方向に並列に、かつ金属板間にスリット
が形成されるようすだれ状に配置されている。１さらに
、前記スリット部分を遮蔽するために同様の金属板が二
重に配置されている。このようなファラデーシールド３
９は前記中心導体３７からの高周波電流をスリンｈを通
過させてプラズマ４に入射させるとともにプラズマ４か
ら放Ｑ１される高エネルギのプラズマ粒子および中性子
の衝突によって中心導体３７が過熱するのを防止してい
る。
に対向するとともに一端部が前記内部導体３５に接続さ
れた中心導体３７と、プラズマ４側を基準にして上記中
心導体３６より外側に配置され、一端部が前記外部導体
３６に接続されるとともに他端部が上記中心導体３７の
他端部に接続されたリターン導体３８と、ファラデーシ
ールド３９とから構成されている。前記中心導体３７は
内部導体３５を介して導かれた高周波電流を流しプラズ
マ４をＲＦ加熱するもので、良導電性の金属板で形成さ
れている。ファラデーシールド３９は、中心導体３７お
、」：びリターン導体３８のプラズマ４側に位置した面
を囲むように配置されており、リターン導体３８に固定
されている。ファラデーシールド３９は、良導電性の金
属板をヂ１７ンネル状に折曲し前記中心導体３７の長手
方向と直行する方向に並列に、かつ金属板間にスリット
が形成されるようすだれ状に配置されている。１さらに
、前記スリット部分を遮蔽するために同様の金属板が二
重に配置されている。このようなファラデーシールド３
９は前記中心導体３７からの高周波電流をスリンｈを通
過させてプラズマ４に入射させるとともにプラズマ４か
ら放Ｑ１される高エネルギのプラズマ粒子および中性子
の衝突によって中心導体３７が過熱するのを防止してい
る。
（背景技術の問題点）
上記のＪ：うに構成された従来の核融合装置にあっては
、高周波加熱装置の一部であるプラズマ加熱用アンテナ
３０を第１壁３４の内側に配置している。したがって、
ファラデーシールド３９はプラズマ４に近接し高エネル
ギのプラズマ粒子お上６一 び中性子の照射を受（）、激しく過熱されることになる
。このためファラデーシールド３つが過熱され、ついに
は溶融するおそれがあった。
、高周波加熱装置の一部であるプラズマ加熱用アンテナ
３０を第１壁３４の内側に配置している。したがって、
ファラデーシールド３９はプラズマ４に近接し高エネル
ギのプラズマ粒子お上６一 び中性子の照射を受（）、激しく過熱されることになる
。このためファラデーシールド３つが過熱され、ついに
は溶融するおそれがあった。
〔発明の目的〕 。
本発明の目的は、ファラデーシールドの熱負荷を減少さ
せることができ、もって信頼性のある核融合装置を提供
することにある。
せることができ、もって信頼性のある核融合装置を提供
することにある。
（発明の概要）
本発明に係る核融合装置は、高周波加熱装置の一部であ
るプラズマ加熱用アンテナの全部または一部を第１壁よ
り外側に位置させて、ファラデーシールドへの高エネル
ギ粒子の衝突を減少させ、ファラデーシールドの熱負荷
を軽減するようにしている。
るプラズマ加熱用アンテナの全部または一部を第１壁よ
り外側に位置させて、ファラデーシールドへの高エネル
ギ粒子の衝突を減少させ、ファラデーシールドの熱負荷
を軽減するようにしている。
第３図ないし第４図を参照し−Ｃ本発明の一実施例を説
明する。なお、図中従来のものと同一部分は同一符号で
示しである。したがって、重複する部分の説明は省略す
る。
明する。なお、図中従来のものと同一部分は同一符号で
示しである。したがって、重複する部分の説明は省略す
る。
第３図中３４は真空容器２の第１壁であって、この第１
壁３４には聞ＩＩ １０２が設りられている。
壁３４には聞ＩＩ １０２が設りられている。
この開口１０２を使って高周波加熱装置の一部をなＪプ
ラズマ加熱用アンテナ３０が次のように設置されている
。すなわち、プラズマ加熱用アンｊす３０は、そのファ
ラデーシールド３９のプラズマ４側に位置した面が第４
図に示すように第１壁３４の内面と面一をなすように設
置Ｎされ−（いるのである。
ラズマ加熱用アンテナ３０が次のように設置されている
。すなわち、プラズマ加熱用アンｊす３０は、そのファ
ラデーシールド３９のプラズマ４側に位置した面が第４
図に示すように第１壁３４の内面と面一をなすように設
置Ｎされ−（いるのである。
以上のようにプラズマ加熱用アンテナ３０を設けている
ので次のような作用効果を奏する。すなわち、ファラデ
ーシールド３９は従来の装置に較べてプラズマ４の中心
から距離的に離れている。
ので次のような作用効果を奏する。すなわち、ファラデ
ーシールド３９は従来の装置に較べてプラズマ４の中心
から距離的に離れている。
したがって、磁場に沿って運動づ°る超高温のプラズマ
４の衝突によるノアラブ−シールド３９の熱負荷は第１
壁３４が受ける熱負荷程度に軽減されることになる。ま
た、ファラデーシールド３９のプラズマ４側に位置した
面が前記第１壁３４の内面と同−而をなすようにプラズ
マ加熱用アンテナ３０を配置しているので、プラス？４
からのプラズマ粒子の大部分は第１壁３４の内側に設け
られている固定リミッタ（図示せず）に衝突し、ファラ
デーシールド３９に衝突する量は非常に少ない。
４の衝突によるノアラブ−シールド３９の熱負荷は第１
壁３４が受ける熱負荷程度に軽減されることになる。ま
た、ファラデーシールド３９のプラズマ４側に位置した
面が前記第１壁３４の内面と同−而をなすようにプラズ
マ加熱用アンテナ３０を配置しているので、プラス？４
からのプラズマ粒子の大部分は第１壁３４の内側に設け
られている固定リミッタ（図示せず）に衝突し、ファラ
デーシールド３９に衝突する量は非常に少ない。
したがって、ファラデーシールド３９の受ける熱負荷を
従来の装置に較べて大幅に小さくできる。
従来の装置に較べて大幅に小さくできる。
なお、本発明は以上の一実施例に限定されるものではな
い。たとえばプラズマ加熱用アンテナの形状は前記一実
施例に限らずプラズマの断面を囲む環状のものでもよい
。また、上述した実施例ではファラデーシールド３９の
プラズマ側に位置した面が第１壁３４の内面と面一にな
るようにプラズマ加熱用アンテナ３０を配置しているが
、この配置に必ずしも限定されるものではなく、プラズ
マ加熱用アンテナ３０の全部または一部が第１壁より外
側に位置するようにｉｉ！置すればよい。
い。たとえばプラズマ加熱用アンテナの形状は前記一実
施例に限らずプラズマの断面を囲む環状のものでもよい
。また、上述した実施例ではファラデーシールド３９の
プラズマ側に位置した面が第１壁３４の内面と面一にな
るようにプラズマ加熱用アンテナ３０を配置しているが
、この配置に必ずしも限定されるものではなく、プラズ
マ加熱用アンテナ３０の全部または一部が第１壁より外
側に位置するようにｉｉ！置すればよい。
以上説明したＪ：うに本発明によれば、ファラデーシー
ルドの熱負荷を軽減させ寿命を延長することができる。
ルドの熱負荷を軽減させ寿命を延長することができる。
したがって、プラズマ加熱用アンテナの信頼性を向上さ
せることができ、この結果核融合装置の信頼性および稼
働率を向上させることができ′る″等その効果は大であ
る。
せることができ、この結果核融合装置の信頼性および稼
働率を向上させることができ′る″等その効果は大であ
る。
第１図は核融合装置を示す断面図、第２図は同装置に組
込まれた従来のプラズマ加熱用アンテナと設置状態を示
す斜視図、第３図ないし第４図は本発明の一実施例を示
す図で、第３図は本発明の核融合装置に組込まれたプラ
ズマ加熱用アンテナの設置状態を示す斜視図、第４図は
同プラスン加熱用アンテナの設置状態を示ｔ ｍＸｌｌ
１面図である。 ２・・・真空容器、３０・・・プラズマ加熱用アンテナ
、３４・・・第１壁、３９・・・ファラデーシールド、
３７・・・中心導体、３８・・・リターン導体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図
込まれた従来のプラズマ加熱用アンテナと設置状態を示
す斜視図、第３図ないし第４図は本発明の一実施例を示
す図で、第３図は本発明の核融合装置に組込まれたプラ
ズマ加熱用アンテナの設置状態を示す斜視図、第４図は
同プラスン加熱用アンテナの設置状態を示ｔ ｍＸｌｌ
１面図である。 ２・・・真空容器、３０・・・プラズマ加熱用アンテナ
、３４・・・第１壁、３９・・・ファラデーシールド、
３７・・・中心導体、３８・・・リターン導体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）第１壁の内側に閉じ込められているプラズマに臨
ませて、高周波加熱装置の一部である中心導体および上
記中心導体に接続されたリターン導体および上記リター
ン導体と中心導体とを取囲むすだれ状のファラデーシー
ルドからなるプラズマ加熱用アンテナを設けてなる核融
合装置において、前記プラズマ加熱用アンテナの全部ま
たは一部を前記第１壁より外側に位置させてなることを
特徴とする核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63050187A JPH01225100A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63050187A JPH01225100A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 核融合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225100A true JPH01225100A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12852174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63050187A Pending JPH01225100A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01225100A (ja) |
-
1988
- 1988-03-03 JP JP63050187A patent/JPH01225100A/ja active Pending
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