JPH04305189A - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
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- JPH04305189A JPH04305189A JP3070110A JP7011091A JPH04305189A JP H04305189 A JPH04305189 A JP H04305189A JP 3070110 A JP3070110 A JP 3070110A JP 7011091 A JP7011091 A JP 7011091A JP H04305189 A JPH04305189 A JP H04305189A
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- plasma
- wall
- magnetic field
- nuclear fusion
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- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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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
〔発明の目的〕
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合装置に係り、特
にプラズマの非定常時プラズマを閉じ込める真空容器の
壁面に働く電磁力の低減を図ることのできる核融合装置
に関する。
にプラズマの非定常時プラズマを閉じ込める真空容器の
壁面に働く電磁力の低減を図ることのできる核融合装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自由に運動する正・負の荷電粒子が共存
して電気的中性を保つプラズマは、核融合炉内で強磁界
発生装置により、発生、閉じ込めおよび制御が行われ、
核融合反応に利用される。
して電気的中性を保つプラズマは、核融合炉内で強磁界
発生装置により、発生、閉じ込めおよび制御が行われ、
核融合反応に利用される。
【０００３】一般的な従来の核融合装置であるトカマク
型核融合装置は、クライオスタット用真空容器内にトロ
イダル磁場コイルとポロイダル磁場コイルとがそれぞれ
収納され、これら両磁場コイルの内側には、プラズマを
閉じ込める真空容器としてトーラス状の遮蔽体が設けら
れる。
型核融合装置は、クライオスタット用真空容器内にトロ
イダル磁場コイルとポロイダル磁場コイルとがそれぞれ
収納され、これら両磁場コイルの内側には、プラズマを
閉じ込める真空容器としてトーラス状の遮蔽体が設けら
れる。
【０００４】この遮蔽体は、その内側に、内側ブランケ
ットおよび外側ブランケットがそれぞれ収容され、これ
ら両ブランケットの内側にはプラズマに面し、両ブラン
ケットをプラズマから保護する第一壁が設けられる。こ
れら両ブランケットおよび第一壁は、核融合装置のブラ
ンケット部を構成している。
ットおよび外側ブランケットがそれぞれ収容され、これ
ら両ブランケットの内側にはプラズマに面し、両ブラン
ケットをプラズマから保護する第一壁が設けられる。こ
れら両ブランケットおよび第一壁は、核融合装置のブラ
ンケット部を構成している。
【０００５】第一壁は、その内部にプラズマを流れるプ
ラズマ電流と、両磁場コイルを流れるコイル電流とによ
り、トーラス状の磁気空間が形成される。両磁場コイル
は、第一壁内で超高温のプラズマを発生させて、このプ
ラズマに核融合反応を起こし、プラズマが第一壁に直接
接することがないように定常的に維持している。
ラズマ電流と、両磁場コイルを流れるコイル電流とによ
り、トーラス状の磁気空間が形成される。両磁場コイル
は、第一壁内で超高温のプラズマを発生させて、このプ
ラズマに核融合反応を起こし、プラズマが第一壁に直接
接することがないように定常的に維持している。
【０００６】第一壁内には、ダイバータ板が挿入され、
このダイバータ板は、プラズマからの荷電粒子束をその
表面で中性化して排気するとともに、プラズマからの熱
流束を処理する受熱板としての役割を果たす。第一壁と
ダイバータ板は、プラズマに面した構造体を構成し、直
接プラズマからの粒子負荷や熱負荷を受ける。
このダイバータ板は、プラズマからの荷電粒子束をその
表面で中性化して排気するとともに、プラズマからの熱
流束を処理する受熱板としての役割を果たす。第一壁と
ダイバータ板は、プラズマに面した構造体を構成し、直
接プラズマからの粒子負荷や熱負荷を受ける。
【０００７】第一壁は、図５に示すように、プラズマ側
から順に、それぞれ表面部材１１、ヒートシンク材１２
および冷却部１３の三層構造となっており、表面部材１
１とヒートシンク材１２とで所定の厚さＷ１を有してい
る。
から順に、それぞれ表面部材１１、ヒートシンク材１２
および冷却部１３の三層構造となっており、表面部材１
１とヒートシンク材１２とで所定の厚さＷ１を有してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記構成に係る従来の
核融合装置では、通常定常性を維持するプラズマが、非
定常な振る舞いをすることがある。例えば、プラズマ中
に流れるプラズマ電流が急激に消滅してしまう現象（プ
ラズマ・ディスラプション）を起こす時、或いは、プラ
ズマの位置又は形状が変化する時などである。
核融合装置では、通常定常性を維持するプラズマが、非
定常な振る舞いをすることがある。例えば、プラズマ中
に流れるプラズマ電流が急激に消滅してしまう現象（プ
ラズマ・ディスラプション）を起こす時、或いは、プラ
ズマの位置又は形状が変化する時などである。
【０００９】このようにプラズマが非定常な振る舞いを
する際、第一壁とダイバータ板は、それらの表面部にプ
ラズマの非定常な振る舞いによって生じる磁場の変動を
抑制するように、図６に示すような誘起渦電流ｉ１（矢
示部分）が生じる。なお、図６は第一壁の表面部材１１
表面に発生する渦電流ｉ１を示している。
する際、第一壁とダイバータ板は、それらの表面部にプ
ラズマの非定常な振る舞いによって生じる磁場の変動を
抑制するように、図６に示すような誘起渦電流ｉ１（矢
示部分）が生じる。なお、図６は第一壁の表面部材１１
表面に発生する渦電流ｉ１を示している。
【００１０】プラズマに面する構造体の表面全体に発生
する、このような誘起渦電流ｉ１は、定常磁場Ｂと相互
作用することになる。この誘起渦電流ｉ１と定常磁場Ｂ
との相互作用は、図７に示すように、誘起渦電流ｉ１と
定常磁場Ｂとのいずれにも垂直な方向に、いわゆるロー
レンツ力と呼ばれる電磁力Ｆ１（Ｆ１＝ｉ１×Ｂ）を生
じさせる。この電磁力Ｆ１は、電磁場に対する表皮厚さ
ｄｓｋｉｎまで及び、第一壁の内部にまで影響を与える
が、第一壁の厚さＷ１にまでは及ばない（Ｗ１＞ｄｓｋ
ｉｎ）。
する、このような誘起渦電流ｉ１は、定常磁場Ｂと相互
作用することになる。この誘起渦電流ｉ１と定常磁場Ｂ
との相互作用は、図７に示すように、誘起渦電流ｉ１と
定常磁場Ｂとのいずれにも垂直な方向に、いわゆるロー
レンツ力と呼ばれる電磁力Ｆ１（Ｆ１＝ｉ１×Ｂ）を生
じさせる。この電磁力Ｆ１は、電磁場に対する表皮厚さ
ｄｓｋｉｎまで及び、第一壁の内部にまで影響を与える
が、第一壁の厚さＷ１にまでは及ばない（Ｗ１＞ｄｓｋ
ｉｎ）。
【００１１】この電磁力Ｆ１により第一壁の壁面には、
内外方向に力のモーメントが働き、第一壁全体に負荷が
かかってしまう。しかも、この電磁力Ｆ１は、プラズマ
電流の大きさに応じて極めて大きなものとなり、そのた
め、第一壁にかかる力のモーメントも大きくなり、第一
壁及びダイバータ板等、プラズマに面する構造体の健全
性、ひいては核融合装置全体の健全性を損なうおそれが
ある。
内外方向に力のモーメントが働き、第一壁全体に負荷が
かかってしまう。しかも、この電磁力Ｆ１は、プラズマ
電流の大きさに応じて極めて大きなものとなり、そのた
め、第一壁にかかる力のモーメントも大きくなり、第一
壁及びダイバータ板等、プラズマに面する構造体の健全
性、ひいては核融合装置全体の健全性を損なうおそれが
ある。
【００１２】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、プラズマに面する構造体の壁面に働く電磁力
を低減させてこれら壁面にかかる力のモーメントを低下
させ、装置全体の健全性を向上させることのできる核融
合装置を提供することを目的とする。 〔発明の構成〕
たもので、プラズマに面する構造体の壁面に働く電磁力
を低減させてこれら壁面にかかる力のモーメントを低下
させ、装置全体の健全性を向上させることのできる核融
合装置を提供することを目的とする。 〔発明の構成〕
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る核融合装置
は、上述した課題を解決するために、プラズマを閉じ込
める真空容器の内側に設けられた壁面に溝を形成し、プ
ラズマの非定常時前記壁面に誘起される誘起渦電流の流
路を分割したものである。
は、上述した課題を解決するために、プラズマを閉じ込
める真空容器の内側に設けられた壁面に溝を形成し、プ
ラズマの非定常時前記壁面に誘起される誘起渦電流の流
路を分割したものである。
【００１４】
【作用】この核融合装置は、プラズマを閉じ込める真空
容器の内側に設けられた壁面に溝を形成したことにより
、プラズマの非定常時、壁面に誘起される渦電流の流路
が多数の小さいループに分割して形成されるので、誘起
渦電流の空間的広がりが阻止され誘起渦電流の値が低下
する。このため、定常磁場との相互作用により壁面に生
じる電磁力が低減し、壁面にかかる力のモーメントが低
下する。
容器の内側に設けられた壁面に溝を形成したことにより
、プラズマの非定常時、壁面に誘起される渦電流の流路
が多数の小さいループに分割して形成されるので、誘起
渦電流の空間的広がりが阻止され誘起渦電流の値が低下
する。このため、定常磁場との相互作用により壁面に生
じる電磁力が低減し、壁面にかかる力のモーメントが低
下する。
【００１５】
【実施例】本発明に係る核融合装置の一実施例について
、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実
施例に係る核融合装置の縦断面図、図２は図１の核融合
装置の第一壁の一部を拡大して示す断面斜視図、図３は
図２のＩＩＩ −ＩＩＩ 線に沿う断面図、図４は図２
の第一壁に誘起される渦電流の流路パターンを示す断面
斜視図である。なお、この核融合装置を説明するにあた
り、図５ないし図７と同一部分には同一の符号を付して
説明する。
、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実
施例に係る核融合装置の縦断面図、図２は図１の核融合
装置の第一壁の一部を拡大して示す断面斜視図、図３は
図２のＩＩＩ −ＩＩＩ 線に沿う断面図、図４は図２
の第一壁に誘起される渦電流の流路パターンを示す断面
斜視図である。なお、この核融合装置を説明するにあた
り、図５ないし図７と同一部分には同一の符号を付して
説明する。
【００１６】核融合装置１には、図１に示すように、ク
ライオスタット用真空容器２内にトロイダル磁場コイル
３とポロイダル磁場コイル４とがそれぞれ収納される。 これら両磁場コイル３，４の内側には、トーラス状の遮
蔽体５が設けられる。
ライオスタット用真空容器２内にトロイダル磁場コイル
３とポロイダル磁場コイル４とがそれぞれ収納される。 これら両磁場コイル３，４の内側には、トーラス状の遮
蔽体５が設けられる。
【００１７】この遮蔽体５は、その内側に、内側ブラン
ケット６および外側ブランケット７がそれぞれ収容され
る。遮蔽体５は、その内部でプラズマ１０を発生させ閉
じ込める真空容器としての機能を果たすとともに、両磁
場コイル３，４および生体を中性子等の放射線から遮蔽
して保護する。
ケット６および外側ブランケット７がそれぞれ収容され
る。遮蔽体５は、その内部でプラズマ１０を発生させ閉
じ込める真空容器としての機能を果たすとともに、両磁
場コイル３，４および生体を中性子等の放射線から遮蔽
して保護する。
【００１８】両ブランケット６、７の内側には、プラズ
マ１０に面し、プラズマ１０から両ブランケットを保護
する第一壁２０が設けられる。これら両ブランケット６
，７および第一壁２０が、核融合装置１のブランケット
部を構成している。各ブランケット６，７はリチウムを
含む材料からなり、核融合反応を起こすプラズマ１０か
ら第一壁２０を介して核エネルギーを受ける。
マ１０に面し、プラズマ１０から両ブランケットを保護
する第一壁２０が設けられる。これら両ブランケット６
，７および第一壁２０が、核融合装置１のブランケット
部を構成している。各ブランケット６，７はリチウムを
含む材料からなり、核融合反応を起こすプラズマ１０か
ら第一壁２０を介して核エネルギーを受ける。
【００１９】第一壁２０には、ダイバータ板２１が下方
から内部に挿入され、プラズマ１０に面して配置される
。このダイバータ板２１は、プラズマ１０からの荷電粒
子束をその表面で中性化して排気するとともに、プラズ
マ１０からの熱流束を処理する。
から内部に挿入され、プラズマ１０に面して配置される
。このダイバータ板２１は、プラズマ１０からの荷電粒
子束をその表面で中性化して排気するとともに、プラズ
マ１０からの熱流束を処理する。
【００２０】トロイダル磁場コイル３とポロイダル磁場
コイル４は、それぞれトーラスに沿った磁界（トロイダ
ル磁界）と、これに垂直なプラズマ１０断面内の磁界（
ポロイダル磁界）とにより定常磁場Ｂ（図４参照）を形
成し、プラズマ１０を流れるプラズマ電流と、両磁場コ
イル３，４を流れるコイル電流とにより、第一壁２０内
にトーラス状の磁気空間を形成する。これら、両磁場コ
イル３，４は第一壁２０内で超高温のプラズマ１０を発
生させて、このプラズマ１０に核融合反応を起こし、プ
ラズマ１０が第一壁２０に直接接することがないように
定常的に維持する。
コイル４は、それぞれトーラスに沿った磁界（トロイダ
ル磁界）と、これに垂直なプラズマ１０断面内の磁界（
ポロイダル磁界）とにより定常磁場Ｂ（図４参照）を形
成し、プラズマ１０を流れるプラズマ電流と、両磁場コ
イル３，４を流れるコイル電流とにより、第一壁２０内
にトーラス状の磁気空間を形成する。これら、両磁場コ
イル３，４は第一壁２０内で超高温のプラズマ１０を発
生させて、このプラズマ１０に核融合反応を起こし、プ
ラズマ１０が第一壁２０に直接接することがないように
定常的に維持する。
【００２１】第一壁２０内でプラズマ１０が核融合反応
を起こすと、この核融合反応により発生した高速中性子
が、第一壁２０を通過して両ブランケット６，７の内部
に侵入する。両ブランケット６，７は、この高速中性子
を熱エネルギーに変換するとともに、燃料となる三重水
素（トリチウム）を増殖する。そして、発生した熱エネ
ルギーは、両ブランケット６，７内に引き入れられた図
示しない冷却材により外部へ運ばれ、回収される。一方
、生成されたトリチウムは回収されて燃料として使用さ
れる。
を起こすと、この核融合反応により発生した高速中性子
が、第一壁２０を通過して両ブランケット６，７の内部
に侵入する。両ブランケット６，７は、この高速中性子
を熱エネルギーに変換するとともに、燃料となる三重水
素（トリチウム）を増殖する。そして、発生した熱エネ
ルギーは、両ブランケット６，７内に引き入れられた図
示しない冷却材により外部へ運ばれ、回収される。一方
、生成されたトリチウムは回収されて燃料として使用さ
れる。
【００２２】このようにして、プラズマ１０に面した構
造体を構成する第一壁２０とダイバータ板２１は、直接
プラズマ１０からの粒子負荷や熱負荷を受ける。しかも
、これら第一壁２０とダイバータ板２１は、プラズマ１
０に晒されているため、プラズマ１０がプラズマ・ディ
スラプションを起こしたり、プラズマ１０の位置または
形状が変化した場合など、プラズマ１０が非定常な振る
舞いをすると、磁場変動の影響を受ける。
造体を構成する第一壁２０とダイバータ板２１は、直接
プラズマ１０からの粒子負荷や熱負荷を受ける。しかも
、これら第一壁２０とダイバータ板２１は、プラズマ１
０に晒されているため、プラズマ１０がプラズマ・ディ
スラプションを起こしたり、プラズマ１０の位置または
形状が変化した場合など、プラズマ１０が非定常な振る
舞いをすると、磁場変動の影響を受ける。
【００２３】ところで、第一壁２０は、図２に示すよう
に、プラズマ１０側から順にそれぞれ表面部材２２、ヒ
ートシンク材２３および冷却部２４の三層構造となって
いる。
に、プラズマ１０側から順にそれぞれ表面部材２２、ヒ
ートシンク材２３および冷却部２４の三層構造となって
いる。
【００２４】表面部材２２はステンレス鋼製で、プラズ
マ１０からの粒子負荷や熱負荷を直接受ける。また、ヒ
ートシンク材２３は熱伝導率のよい銅等が用いられ、表
面部材２２で生じた熱を冷却部２４に伝達する。冷却部
２４は内部に冷却媒体が流通する冷却通路２４ａが形成
されており、ヒートシンク材２３を介して表面部材２２
の熱を冷却媒体に伝え、外部に排熱して第一壁２０の冷
却を行い、熱による損傷を防いでいる。
マ１０からの粒子負荷や熱負荷を直接受ける。また、ヒ
ートシンク材２３は熱伝導率のよい銅等が用いられ、表
面部材２２で生じた熱を冷却部２４に伝達する。冷却部
２４は内部に冷却媒体が流通する冷却通路２４ａが形成
されており、ヒートシンク材２３を介して表面部材２２
の熱を冷却媒体に伝え、外部に排熱して第一壁２０の冷
却を行い、熱による損傷を防いでいる。
【００２５】この第一壁２０は、表面部材２２とヒート
シンク材２３とで所定の厚さＷ２を有している。しかも
、この第一壁２０には、表面部材２２からヒートシンク
材２３にかけて、縦横に交差して多数の溝２５が刻設さ
れる。
シンク材２３とで所定の厚さＷ２を有している。しかも
、この第一壁２０には、表面部材２２からヒートシンク
材２３にかけて、縦横に交差して多数の溝２５が刻設さ
れる。
【００２６】そして、これら溝２５の深さｄは、図３に
示すように、プラズマ１０の非定常時に、第一壁２０の
壁面に発生する電磁場に対する表皮厚さｄｓｋｉｎより
も深く形成される（Ｗ２＞ｄ＞ｄｓｋｉｎ）。
示すように、プラズマ１０の非定常時に、第一壁２０の
壁面に発生する電磁場に対する表皮厚さｄｓｋｉｎより
も深く形成される（Ｗ２＞ｄ＞ｄｓｋｉｎ）。
【００２７】この電磁場に対する表皮厚さｄｓｋｉｎは
、プラズマが非定常な振る舞いをすると、第一壁２０の
表面部に磁場の変動を抑制するように誘起渦電流ｉ２（
矢示部分）が生じ、この誘起渦電流ｉ２により第一壁２
０内部に誘起される電磁力の及ぶ範囲であり、一般に構
造物の幾何学的形状および材料に依存する。図２に示す
ような略平板状の構造物の場合、電磁場に対する表皮厚
さｄｓｋｉｎは概略次式により与えられる。
、プラズマが非定常な振る舞いをすると、第一壁２０の
表面部に磁場の変動を抑制するように誘起渦電流ｉ２（
矢示部分）が生じ、この誘起渦電流ｉ２により第一壁２
０内部に誘起される電磁力の及ぶ範囲であり、一般に構
造物の幾何学的形状および材料に依存する。図２に示す
ような略平板状の構造物の場合、電磁場に対する表皮厚
さｄｓｋｉｎは概略次式により与えられる。
【００２８】ここで、材料のρは固有抵抗、ｆは磁場の
時間的変化の特徴的な周波数又は時間変化の特徴的な時
間τの逆数（ｆ＝１／τ）をそれぞれ示し、μは透磁率
を示す。このため、第一壁２０の壁面は、これら溝２５
によって小面積で多数の流路制限部２０ａに分割される
。
時間的変化の特徴的な周波数又は時間変化の特徴的な時
間τの逆数（ｆ＝１／τ）をそれぞれ示し、μは透磁率
を示す。このため、第一壁２０の壁面は、これら溝２５
によって小面積で多数の流路制限部２０ａに分割される
。
【００２９】従って、図４に示すように、第一壁２０に
渦電流ｉ２が誘起された際に、この誘起渦電流ｉ２の流
路は、この流路制限部２０ａで小面積のループに形成さ
れる。
渦電流ｉ２が誘起された際に、この誘起渦電流ｉ２の流
路は、この流路制限部２０ａで小面積のループに形成さ
れる。
【００３０】次に、上記実施例に係る核融合装置１の作
用について説明する。定常状態にあるプラズマ１０は、
プラズマ１０に流れるプラズマ電流と両磁場コイル３，
４に流れるコイル電流とにより、トーラス状の磁気空間
が形成された第一壁２０の内部に閉じ込められ、核融合
反応を起こす。
用について説明する。定常状態にあるプラズマ１０は、
プラズマ１０に流れるプラズマ電流と両磁場コイル３，
４に流れるコイル電流とにより、トーラス状の磁気空間
が形成された第一壁２０の内部に閉じ込められ、核融合
反応を起こす。
【００３１】このプラズマ１０が非定常な振る舞いをす
る場合、すなわち、プラズマ・ディスラプションを起こ
したり、プラズマ１０の位置又は形状が変化したりする
場合、プラズマ１０の磁場に時間的変化が起こり、この
磁場の時間的変化と両磁場コイル３，４により形成され
た定常磁場Ｂとの相互作用によって、第一壁２０に渦電
流ｉ２を誘起する。
る場合、すなわち、プラズマ・ディスラプションを起こ
したり、プラズマ１０の位置又は形状が変化したりする
場合、プラズマ１０の磁場に時間的変化が起こり、この
磁場の時間的変化と両磁場コイル３，４により形成され
た定常磁場Ｂとの相互作用によって、第一壁２０に渦電
流ｉ２を誘起する。
【００３２】この誘起渦電流ｉ２が発生すると、この誘
起渦電流ｉ２により電磁場が形成され、この電磁場は第
一壁２０の表面だけでなく内部にも、すなわち、表面部
材２２およびヒートシンク材２３の内部にも及び、電磁
場に対する表皮厚さｄｓｋｉｎの深さにまで達する。
起渦電流ｉ２により電磁場が形成され、この電磁場は第
一壁２０の表面だけでなく内部にも、すなわち、表面部
材２２およびヒートシンク材２３の内部にも及び、電磁
場に対する表皮厚さｄｓｋｉｎの深さにまで達する。
【００３３】ところが、第一壁２０には表面部材２２と
ヒートシンク材２３とにかけて多数の溝２５が縦横に交
差して刻設され、しかもその溝２５の深さｄは、電磁場
に対する表皮厚さｄｓｋｉｎよりも深く形成されている
ため、誘起渦電流ｉ２の流路パターンは、図４に示すよ
うに流路制限部２０ａで、極めて小さいループとなる。 一般に、同じ磁場の時間的変化に対して生じる渦電流の
大きさは、ループの面積が小さくなるに従って小さくな
る。このため、第一壁２０に誘起された誘起渦電流ｉ２
は、流路制限部２０ａの各ループごとに電磁力Ｆ２（Ｆ
２＝ｉ２×Ｂ）を生じさせる。しかしながら、この電磁
力Ｆ２は、ループ面積に応じて極めて小さく分割され、
この電磁力Ｆ２により生じる力のモーメントも小さくな
る。従って、プラズマ１０の非定常時第一壁２０全体に
かかる電磁力Ｆ２は低減され、この第一壁２０にかかる
力のモーメントが低下する。
ヒートシンク材２３とにかけて多数の溝２５が縦横に交
差して刻設され、しかもその溝２５の深さｄは、電磁場
に対する表皮厚さｄｓｋｉｎよりも深く形成されている
ため、誘起渦電流ｉ２の流路パターンは、図４に示すよ
うに流路制限部２０ａで、極めて小さいループとなる。 一般に、同じ磁場の時間的変化に対して生じる渦電流の
大きさは、ループの面積が小さくなるに従って小さくな
る。このため、第一壁２０に誘起された誘起渦電流ｉ２
は、流路制限部２０ａの各ループごとに電磁力Ｆ２（Ｆ
２＝ｉ２×Ｂ）を生じさせる。しかしながら、この電磁
力Ｆ２は、ループ面積に応じて極めて小さく分割され、
この電磁力Ｆ２により生じる力のモーメントも小さくな
る。従って、プラズマ１０の非定常時第一壁２０全体に
かかる電磁力Ｆ２は低減され、この第一壁２０にかかる
力のモーメントが低下する。
【００３４】なお、上記実施例では、プラズマに晒され
る構造体のうち第一壁について説明したが、第一壁に限
られるものではなく、ダイバータ板にも適用可能である
ことはいうまでもない。
る構造体のうち第一壁について説明したが、第一壁に限
られるものではなく、ダイバータ板にも適用可能である
ことはいうまでもない。
【００３５】また、上記実施例では、第一壁等プラズマ
に晒される構造体に溝を縦横に交差して形成しているが
、これに限られるものではなく、構造体を小さいループ
面積の流路制限部に分割するものであれば、流路制限部
をどのような形状に形成してもよい。
に晒される構造体に溝を縦横に交差して形成しているが
、これに限られるものではなく、構造体を小さいループ
面積の流路制限部に分割するものであれば、流路制限部
をどのような形状に形成してもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る核融合
装置は、プラズマを閉じ込める真空容器の内側に設けら
れた壁面に溝を形成し、プラズマの非定常時壁面に誘起
される誘起渦電流の流路を分割するようにしたので、真
空容器内でプラズマが非定常な振る舞いをする際、壁面
に誘起される誘起渦電流を小さいループに分割すること
ができ、この誘起渦電流と定常磁場との相互作用により
壁面に生じる電磁力を低減し、壁面にかかる力のモーメ
ントを低下させることができる。このため、核融合装置
の構造上その健全性及び信頼性を向上させることができ
る。
装置は、プラズマを閉じ込める真空容器の内側に設けら
れた壁面に溝を形成し、プラズマの非定常時壁面に誘起
される誘起渦電流の流路を分割するようにしたので、真
空容器内でプラズマが非定常な振る舞いをする際、壁面
に誘起される誘起渦電流を小さいループに分割すること
ができ、この誘起渦電流と定常磁場との相互作用により
壁面に生じる電磁力を低減し、壁面にかかる力のモーメ
ントを低下させることができる。このため、核融合装置
の構造上その健全性及び信頼性を向上させることができ
る。
【図１】本発明に係る核融合装置全体の構成を示す縦断
面図。
面図。
【図２】本発明の一実施例に係る核融合装置の第一壁の
一部を拡大して示す縦断面斜視図。
一部を拡大して示す縦断面斜視図。
【図３】図２のＩＩＩ −ＩＩＩ 線に沿う断面図。
【図４】図２の第一壁に誘起される渦電流の流路パター
ンを示す断面斜視図。
ンを示す断面斜視図。
【図５】従来の核融合装置の第一壁の一部を拡大して断
面斜視図。
面斜視図。
【図６】従来の第一壁に誘起される誘起渦電流の流路パ
ターンを示す断面斜視図。
ターンを示す断面斜視図。
【図７】図６の誘起渦電流の流路パターンに対する電磁
力の作用を示す断面斜視図。
力の作用を示す断面斜視図。
１ 核融合装置
５ 遮蔽体（真空容器）
８，２０ 第一壁（壁面）
１０ プラズマ
２１ ダイバータ板（壁面）
２６ 溝
ｉ１，ｉ２ 誘起渦電流
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマを閉じ込める真空容器の内側
に設けられた壁面に溝を形成し、プラズマの非定常時前
記壁面に誘起される誘起渦電流の流路を分割したことを
特徴とする核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070110A JPH04305189A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070110A JPH04305189A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 核融合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305189A true JPH04305189A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13422082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070110A Pending JPH04305189A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04305189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006340458A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Mosutetsuku:Kk | 線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材の製造方法 |
| JP2020501128A (ja) * | 2016-11-21 | 2020-01-16 | ステート・アトミック・エナジー・コーポレーション・ロスアトム・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ロシアン・フェデレーションＳｔａｔｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ‘Ｒｏｓａｔｏｍ’ Ｏｎ Ｂｅｈａｌｆ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｒｕｓｓｉａｎ Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ | 熱核融合炉 |
-
1991
- 1991-04-02 JP JP3070110A patent/JPH04305189A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006340458A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Mosutetsuku:Kk | 線材、コイル、ステータコイル、ロータコイル、変成器、及び線材の製造方法 |
| JP2020501128A (ja) * | 2016-11-21 | 2020-01-16 | ステート・アトミック・エナジー・コーポレーション・ロスアトム・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ロシアン・フェデレーションＳｔａｔｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ‘Ｒｏｓａｔｏｍ’ Ｏｎ Ｂｅｈａｌｆ Ｏｆ Ｔｈｅ Ｒｕｓｓｉａｎ Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ | 熱核融合炉 |
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