JPH0354802B2 - - Google Patents
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- JPH0354802B2 JPH0354802B2 JP58071077A JP7107783A JPH0354802B2 JP H0354802 B2 JPH0354802 B2 JP H0354802B2 JP 58071077 A JP58071077 A JP 58071077A JP 7107783 A JP7107783 A JP 7107783A JP H0354802 B2 JPH0354802 B2 JP H0354802B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/26—Vacuum evaporation by resistance or inductive heating of the source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
この発明は核融合装置に用いられるチタン蒸発
線に関するものである。 重水素、三重水素など、軽い元素の原子核同志
に衝突させて、核融合反応を起させ、その時に放
出される大きなエネルギーを利用しようとする核
融合装置が開発されつつある。 核融合装置では、真空容器内にプラズマを閉込
み、これを高温に加熱する必要があり、またプラ
ズマが真空容器に直接触れるのを防止するため
に、プラズマに直接面する第一壁は、炭化チタン
（TiC）により被覆する必要がある。 上記炭化チタンは、アセチレンガスなどの炭化
水素ガス雰囲気中で、チタンを加熱し蒸発するこ
とにより得られる。すなわち第一壁表面にて下記
反応 2Ti＋C2H2→2TiC＋H2 を起させて、炭化チタン膜を第一壁表面に被覆す
るようにしている。チタン源としては、タングス
テン線を芯体とし、その芯体にチタン線を巻線し
たチタン蒸発線が使用されようとしており、第一
壁表面付近に配設された多数本のチタン蒸発線に
直接通電し、それらの融点、沸点等の差を利用し
たチタンを蒸発させることが試みられている。 この場合、チタンの蒸発に要する運転コスト
は、一度に蒸発させるチタン量が多ければ多いほ
ど低減でき、そのためにはチタン装荷量及び蒸発
効果が高くなければならないとされている。 上記従来のチタン蒸発線、即ち、１本のタング
ステン線にチタン線を巻線したものにあつては、
チタン装荷量は0.7ｇ程度が限界とされ、またチ
タン蒸発効果もその20％程度を低く、残の80％が
未蒸発チタンとしては廃棄されており、しかもチ
タンの蒸発途中で断線するなどの欠点があつた。 また一般的にタングステン材料は、約1000℃以
上の熱履歴を一度受けると以後、機械強度がきわ
めて脆弱化するという性質がある。そのため、チ
タンとタングステン芯体のみの組合せのチタン蒸
発線では、使用済みのチタン蒸発線を取り外す等
のために、蒸発線本体に触れると、それだけでタ
ングステン芯体が、破損し脱落してしまい、取り
扱いの上で、実に煩わしいという問題もあつた。 この発明は上記のことから考えられたものであ
つて、タングステン、モリブデン、チタンの再結
晶化、融点、沸点、蒸発の差を利用しているが、
全体的に各物質の重量バランスがよく、高電圧、
高電流、高温に耐え、またチタン蒸発中に断線を
起さず、しかもチタンの装荷量及び蒸発効果など
も高いチタン蒸発線を提供しようとするものであ
る。 またこの発明は、チタン装荷量の増加に伴つて
生ずる溶融チタンの滴下を防止し、チタンの蒸発
効率を更に向上させることができるきわめて経済
性に優れたチタン蒸発線を提供するものである。 上記目的によるこの発明の１つは、複数本のタ
ングステン線を撚線して芯体となし、その芯体に
モリブデン線と複数体のチタン線を巻線してなる
チタン蒸発線にある。 また他の１つの発明は、タングステン撚線に巻
線したモリブデン線及び複数本のチタン線に、所
要間隔を空けて巻線したタングステン線によるガ
ード部材を有するチタン蒸発線にある。 上記構成では、チタン線とともに巻線したモリ
ブデン線が、タングステン芯体により加熱され
て、チタン線を側面からも加熱するようになり、
タングステン芯体のみによる中心部から半径方向
への加熱よりも、チタンの溶融が一様になる。 またチタン線の添え巻き線となるモリブデン線
と、ガード部材となるタングステン線とにより、
溶融チタンは加熱したタングステン芯体に沿つて
均一にぬれるため、局部的な加熱によるタングス
テンの脆弱化も起り難くなる。 この結果、脆弱化によるタングステン芯体の機
械強度劣化が、熱履歴による脆弱化が少ないモリ
ブデン線により補強されることになり、使用済み
のチタン蒸発線の取り扱いがきわめて容易とな
る。 上記芯体となるタングステン線の線径は、0.8
〜1.0φm／ｍの範囲が好ましく、その２本または
３本を、12〜14m／ｍの寸法内に３山のピツチに
て撚線してなる。またモリブデン線の線径は、
0.5〜10φm／ｍの範囲、チタン線は0.8〜1.2φm／
ｍの範囲がそれぞれ好ましく、それらは12〜
15m／ｍの寸法にチタン線６山、モリブデン１山
の割合にて巻線され、外径2.8〜2.6φm／ｍのチ
タン蒸発線を構成する。更にまたガード部材とし
て巻線されるタングステン線の線径は、0.3〜
0.4m／ｍの範囲でよく、２〜4m／ｍのピツチに
て巻線される。 次に図示の例によりこの発明を更に詳説す。 図中１はタングステン線、２はモリブデン線、
３はチタン線である。 第１図及び第２図に示す例は、1.0φm／ｍの２
本のタングステン線１，１を、12m／ｍの長さl1
範囲に３山の割合で撚線して芯体Ａを形成し、そ
の芯体Ａの周囲に、0.5φm／ｍの１本のモリブデ
ン線２と、1.0φm／ｍの３本のチタン線３，３，
３とを、12m／ｍの長さl2範囲にモリブデン線２
を含めて７山の割合で巻線し、外径が2.1φm／ｍ
となつたチタン蒸発線を示すものである。 第３図はその正面図を省略したが、上記と同一
線径の３本のタングステン線１，１，１を撚線し
て、芯体Ａを形成した場合の縦断面図を示すもの
である。 第４図及び第５図は、第３図と同様に３本のタ
ングステン線１，１，１を撚線した芯体Ａに、上
記各例と同様に１本のモリブデン線２と３本のチ
タン線３，３，３とを巻線し、更に0.4φm／ｍの
タングステン線４を、ガード部材Ｂとして2m／
ｍピツチl3にて巻線したチタン蒸発線を示すもの
である。 次に実施例を下記に示す。
線に関するものである。 重水素、三重水素など、軽い元素の原子核同志
に衝突させて、核融合反応を起させ、その時に放
出される大きなエネルギーを利用しようとする核
融合装置が開発されつつある。 核融合装置では、真空容器内にプラズマを閉込
み、これを高温に加熱する必要があり、またプラ
ズマが真空容器に直接触れるのを防止するため
に、プラズマに直接面する第一壁は、炭化チタン
（TiC）により被覆する必要がある。 上記炭化チタンは、アセチレンガスなどの炭化
水素ガス雰囲気中で、チタンを加熱し蒸発するこ
とにより得られる。すなわち第一壁表面にて下記
反応 2Ti＋C2H2→2TiC＋H2 を起させて、炭化チタン膜を第一壁表面に被覆す
るようにしている。チタン源としては、タングス
テン線を芯体とし、その芯体にチタン線を巻線し
たチタン蒸発線が使用されようとしており、第一
壁表面付近に配設された多数本のチタン蒸発線に
直接通電し、それらの融点、沸点等の差を利用し
たチタンを蒸発させることが試みられている。 この場合、チタンの蒸発に要する運転コスト
は、一度に蒸発させるチタン量が多ければ多いほ
ど低減でき、そのためにはチタン装荷量及び蒸発
効果が高くなければならないとされている。 上記従来のチタン蒸発線、即ち、１本のタング
ステン線にチタン線を巻線したものにあつては、
チタン装荷量は0.7ｇ程度が限界とされ、またチ
タン蒸発効果もその20％程度を低く、残の80％が
未蒸発チタンとしては廃棄されており、しかもチ
タンの蒸発途中で断線するなどの欠点があつた。 また一般的にタングステン材料は、約1000℃以
上の熱履歴を一度受けると以後、機械強度がきわ
めて脆弱化するという性質がある。そのため、チ
タンとタングステン芯体のみの組合せのチタン蒸
発線では、使用済みのチタン蒸発線を取り外す等
のために、蒸発線本体に触れると、それだけでタ
ングステン芯体が、破損し脱落してしまい、取り
扱いの上で、実に煩わしいという問題もあつた。 この発明は上記のことから考えられたものであ
つて、タングステン、モリブデン、チタンの再結
晶化、融点、沸点、蒸発の差を利用しているが、
全体的に各物質の重量バランスがよく、高電圧、
高電流、高温に耐え、またチタン蒸発中に断線を
起さず、しかもチタンの装荷量及び蒸発効果など
も高いチタン蒸発線を提供しようとするものであ
る。 またこの発明は、チタン装荷量の増加に伴つて
生ずる溶融チタンの滴下を防止し、チタンの蒸発
効率を更に向上させることができるきわめて経済
性に優れたチタン蒸発線を提供するものである。 上記目的によるこの発明の１つは、複数本のタ
ングステン線を撚線して芯体となし、その芯体に
モリブデン線と複数体のチタン線を巻線してなる
チタン蒸発線にある。 また他の１つの発明は、タングステン撚線に巻
線したモリブデン線及び複数本のチタン線に、所
要間隔を空けて巻線したタングステン線によるガ
ード部材を有するチタン蒸発線にある。 上記構成では、チタン線とともに巻線したモリ
ブデン線が、タングステン芯体により加熱され
て、チタン線を側面からも加熱するようになり、
タングステン芯体のみによる中心部から半径方向
への加熱よりも、チタンの溶融が一様になる。 またチタン線の添え巻き線となるモリブデン線
と、ガード部材となるタングステン線とにより、
溶融チタンは加熱したタングステン芯体に沿つて
均一にぬれるため、局部的な加熱によるタングス
テンの脆弱化も起り難くなる。 この結果、脆弱化によるタングステン芯体の機
械強度劣化が、熱履歴による脆弱化が少ないモリ
ブデン線により補強されることになり、使用済み
のチタン蒸発線の取り扱いがきわめて容易とな
る。 上記芯体となるタングステン線の線径は、0.8
〜1.0φm／ｍの範囲が好ましく、その２本または
３本を、12〜14m／ｍの寸法内に３山のピツチに
て撚線してなる。またモリブデン線の線径は、
0.5〜10φm／ｍの範囲、チタン線は0.8〜1.2φm／
ｍの範囲がそれぞれ好ましく、それらは12〜
15m／ｍの寸法にチタン線６山、モリブデン１山
の割合にて巻線され、外径2.8〜2.6φm／ｍのチ
タン蒸発線を構成する。更にまたガード部材とし
て巻線されるタングステン線の線径は、0.3〜
0.4m／ｍの範囲でよく、２〜4m／ｍのピツチに
て巻線される。 次に図示の例によりこの発明を更に詳説す。 図中１はタングステン線、２はモリブデン線、
３はチタン線である。 第１図及び第２図に示す例は、1.0φm／ｍの２
本のタングステン線１，１を、12m／ｍの長さl1
範囲に３山の割合で撚線して芯体Ａを形成し、そ
の芯体Ａの周囲に、0.5φm／ｍの１本のモリブデ
ン線２と、1.0φm／ｍの３本のチタン線３，３，
３とを、12m／ｍの長さl2範囲にモリブデン線２
を含めて７山の割合で巻線し、外径が2.1φm／ｍ
となつたチタン蒸発線を示すものである。 第３図はその正面図を省略したが、上記と同一
線径の３本のタングステン線１，１，１を撚線し
て、芯体Ａを形成した場合の縦断面図を示すもの
である。 第４図及び第５図は、第３図と同様に３本のタ
ングステン線１，１，１を撚線した芯体Ａに、上
記各例と同様に１本のモリブデン線２と３本のチ
タン線３，３，３とを巻線し、更に0.4φm／ｍの
タングステン線４を、ガード部材Ｂとして2m／
ｍピツチl3にて巻線したチタン蒸発線を示すもの
である。 次に実施例を下記に示す。
【表】
なお、材質の表示に図面中の符号と材質の記号
とを示す。また表中の数字は本数を示す。 上記実施例〜B2は10V、200A程度の電気を
直接通電して加熱したところ、いずれも断線し難
く、チタン蒸発量は最大でチタン装荷量の90％で
あつた。また実施例、ではチタンの水たれ現
象が生じたが、ガード部材Ｂを巻線した実施例
Ｂ１、B2、B1、B2では水滴状たれが発生せず、
チタンの蒸発途中で断線することはなかつた。こ
の結果、チタン装荷量３ｇが可能となり、その装
荷量の約80％が蒸発した。 比較検討のため、線径0.8〜0.9φm／ｍのタン
グステン線にチタン線とモリブデン線とを実施例
と同様に巻線したチタン蒸発線を作成し、通電
により蒸発を試みたところ、蒸発中に断線が生
じ、チタン蒸発量はチタン装荷量の１％にも満な
かつた。 したがつて、この発明によるチタン蒸発線は、
従来のものよりもチタン装荷量及びチタン蒸発効
率に優れ、また通電加熱時の断線を防止でき、未
蒸発チタンとして廃棄される量はきわめて少な
く、経済的でもあるなどの特徴を有する。
とを示す。また表中の数字は本数を示す。 上記実施例〜B2は10V、200A程度の電気を
直接通電して加熱したところ、いずれも断線し難
く、チタン蒸発量は最大でチタン装荷量の90％で
あつた。また実施例、ではチタンの水たれ現
象が生じたが、ガード部材Ｂを巻線した実施例
Ｂ１、B2、B1、B2では水滴状たれが発生せず、
チタンの蒸発途中で断線することはなかつた。こ
の結果、チタン装荷量３ｇが可能となり、その装
荷量の約80％が蒸発した。 比較検討のため、線径0.8〜0.9φm／ｍのタン
グステン線にチタン線とモリブデン線とを実施例
と同様に巻線したチタン蒸発線を作成し、通電
により蒸発を試みたところ、蒸発中に断線が生
じ、チタン蒸発量はチタン装荷量の１％にも満な
かつた。 したがつて、この発明によるチタン蒸発線は、
従来のものよりもチタン装荷量及びチタン蒸発効
率に優れ、また通電加熱時の断線を防止でき、未
蒸発チタンとして廃棄される量はきわめて少な
く、経済的でもあるなどの特徴を有する。
図面はこの発明に係るチタン蒸発線の構成を例
示するもので、第１図は２本のタングステン撚線
を芯体とする場合の一部を切除した正面図、第２
図はその拡大断面図、第３図は３本のタングステ
ン撚線を芯体とするチタン蒸発線の拡大断面図、
第４図はガード部材を巻線したチタン蒸発線の一
部を切除した正面図、第５図はその拡大断面図で
ある。 １，４…タングステン線、２…モリブデン線、
３…チタン線、Ａ…芯体、Ｂ…ガード部材。
示するもので、第１図は２本のタングステン撚線
を芯体とする場合の一部を切除した正面図、第２
図はその拡大断面図、第３図は３本のタングステ
ン撚線を芯体とするチタン蒸発線の拡大断面図、
第４図はガード部材を巻線したチタン蒸発線の一
部を切除した正面図、第５図はその拡大断面図で
ある。 １，４…タングステン線、２…モリブデン線、
３…チタン線、Ａ…芯体、Ｂ…ガード部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数本のタングステン線を撚線して芯体とな
し、その芯体にモリブデン線と複数本チタン線を
巻線してなることを特徴とするチタン蒸発線。 ２ 複数本のタングステン撚線からなる芯体と、
その芯体に巻線したモリブデン線及び複数本のチ
タン線と、その巻線の外周に所要間隔を空けて巻
線したタングステン線によるガード部材とからな
ることを特徴とするチタン蒸発線。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58071077A JPS59196506A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | チタン蒸発線 |
| GB08410248A GB2142044B (en) | 1983-04-22 | 1984-04-19 | Titanium evaporation wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58071077A JPS59196506A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | チタン蒸発線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196506A JPS59196506A (ja) | 1984-11-07 |
| JPH0354802B2 true JPH0354802B2 (ja) | 1991-08-21 |
Family
ID=13450097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58071077A Granted JPS59196506A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | チタン蒸発線 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196506A (ja) |
| GB (1) | GB2142044B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4925741A (en) * | 1989-06-08 | 1990-05-15 | Composite Materials Technology, Inc. | Getter wire |
| GB0320921D0 (en) * | 2003-09-06 | 2003-10-08 | Welding Alloys Ltd | Wires for manufacturing metallised substrates |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL253747A (ja) * | 1959-07-13 |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP58071077A patent/JPS59196506A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-19 GB GB08410248A patent/GB2142044B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8410248D0 (en) | 1984-05-31 |
| GB2142044B (en) | 1986-09-10 |
| GB2142044A (en) | 1985-01-09 |
| JPS59196506A (ja) | 1984-11-07 |
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