JPH08179066A - プラズマ生成加速装置 - Google Patents
プラズマ生成加速装置Info
- Publication number
- JPH08179066A JPH08179066A JP6316472A JP31647294A JPH08179066A JP H08179066 A JPH08179066 A JP H08179066A JP 6316472 A JP6316472 A JP 6316472A JP 31647294 A JP31647294 A JP 31647294A JP H08179066 A JPH08179066 A JP H08179066A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- plasma
- accelerating
- external electrode
- coil
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 トーラスプラズマ形成時の磁力線再結合の際
に内部電極と外部電極間に生じる高電圧の発生を抑制
し、電極の損傷や余分なプラズマの生成を防止する。 【構成】 外部電極１と、同外部電極１の内側に設けら
れた内部電極３と、同内部電極３の内側に設けられた加
速電極２と、上記外部電極１と内部電極３の間に接続さ
れたプラズマ生成電源８を備えたプラズマ生成加速装置
において、上記加速電極２内に設けられ外部電極１に接
続された加速コイル１３、および同加速コイル１３と内
部電極３の間に接続されたギャップスイッチ１２を備え
たことによって、内部電極３と外部電極１の間に高電圧
を発生した場合には、ギャップスイッチ１２が放電して
電圧を低下させるため、電極１，３の損傷や残留ガスの
再放電による余分なプラズマの生成の抑制が可能になる
とともに、加速コイルが発生する磁力線による磁力線再
結合の促進とトーラスプラズマの一層の加速が可能とな
る。
に内部電極と外部電極間に生じる高電圧の発生を抑制
し、電極の損傷や余分なプラズマの生成を防止する。 【構成】 外部電極１と、同外部電極１の内側に設けら
れた内部電極３と、同内部電極３の内側に設けられた加
速電極２と、上記外部電極１と内部電極３の間に接続さ
れたプラズマ生成電源８を備えたプラズマ生成加速装置
において、上記加速電極２内に設けられ外部電極１に接
続された加速コイル１３、および同加速コイル１３と内
部電極３の間に接続されたギャップスイッチ１２を備え
たことによって、内部電極３と外部電極１の間に高電圧
を発生した場合には、ギャップスイッチ１２が放電して
電圧を低下させるため、電極１，３の損傷や残留ガスの
再放電による余分なプラズマの生成の抑制が可能になる
とともに、加速コイルが発生する磁力線による磁力線再
結合の促進とトーラスプラズマの一層の加速が可能とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁場閉じ込め型核融合
炉における燃料粒子の供給等に適用されるプラズマ生成
加速装置に関する。
炉における燃料粒子の供給等に適用されるプラズマ生成
加速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ生成加速装置は、磁気閉じ込め
型核融合炉内のプラズマに反応用燃料を供給するために
用いられる。
型核融合炉内のプラズマに反応用燃料を供給するために
用いられる。
【０００３】従来のプラズマ生成加速装置は、図２に示
すように、外部電極１と内部電極３の間に形成される空
間に高速電磁弁６を開いて高圧ガス源７からガスをパル
ス状に流入させ、同時にプラズマ生成電源８により電極
１，３間に電圧を印加すると、上記空間にプラズマ生成
する。このプラズマは、ローレンツ力で加速され、バイ
アスコイル４がつくる磁力線１０ａを横切る際に磁力線
１０ａを引きづりながら移動する。
すように、外部電極１と内部電極３の間に形成される空
間に高速電磁弁６を開いて高圧ガス源７からガスをパル
ス状に流入させ、同時にプラズマ生成電源８により電極
１，３間に電圧を印加すると、上記空間にプラズマ生成
する。このプラズマは、ローレンツ力で加速され、バイ
アスコイル４がつくる磁力線１０ａを横切る際に磁力線
１０ａを引きづりながら移動する。
【０００４】プラズマが内部電極３及びバイアスコイル
４から離れると、プラズマの後方で磁力線再結合が発生
し、磁力線１０ｂが閉じてプラズマを取り囲み、トーラ
スプラズマ１１を形成する。
４から離れると、プラズマの後方で磁力線再結合が発生
し、磁力線１０ｂが閉じてプラズマを取り囲み、トーラ
スプラズマ１１を形成する。
【０００５】このトーラスプラズマ１１の後方には磁力
線再結合の際に生じたシートプラズマ１４があり、そこ
に外部電極１と加速電極２を介して加速電源９から電流
が流れ込み、この電流により発生するローレンツ力でト
ーラスプラズマ１１を加速していた。
線再結合の際に生じたシートプラズマ１４があり、そこ
に外部電極１と加速電極２を介して加速電源９から電流
が流れ込み、この電流により発生するローレンツ力でト
ーラスプラズマ１１を加速していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ加速装
置においては、トーラスプラズマが形成される磁力線再
結合の際に放電経路が急激に変化するため、内部電極・
外部電極間に高電圧が発生して電極を痛めたり、残留ガ
スに再放電して余分なプラズマを生成したりするという
課題があった。本発明は上記の課題を解決しようとする
ものである。
置においては、トーラスプラズマが形成される磁力線再
結合の際に放電経路が急激に変化するため、内部電極・
外部電極間に高電圧が発生して電極を痛めたり、残留ガ
スに再放電して余分なプラズマを生成したりするという
課題があった。本発明は上記の課題を解決しようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ生成加
速装置は、その外側にバイアスコイルが設けられ高速電
磁弁を介してガス源が接続された外部電極、同外部電極
内に挿入され同外部電極との間にプラズマ生成電源が接
続された内部電極、および同内部電極内を貫通し上記外
部電極との間に加速電源が接続された加速電極を備え、
上記外部電極と内部電極の間でプラズマを生成し、この
プラズマより上記外部電極と加速電極の間でトーラスプ
ラズマを形成し加速するプラズマ生成加速装置におい
て、上記加速電極内に設けられ一端が外部電極に接続さ
れ上記トーラスプラズマが形成される際の磁力線再結合
を加速するための磁場を形成する加速コイル、および同
コイルの他端と内部電極の間に接続されたギャップスイ
ッチを備えたことを特徴としている。
速装置は、その外側にバイアスコイルが設けられ高速電
磁弁を介してガス源が接続された外部電極、同外部電極
内に挿入され同外部電極との間にプラズマ生成電源が接
続された内部電極、および同内部電極内を貫通し上記外
部電極との間に加速電源が接続された加速電極を備え、
上記外部電極と内部電極の間でプラズマを生成し、この
プラズマより上記外部電極と加速電極の間でトーラスプ
ラズマを形成し加速するプラズマ生成加速装置におい
て、上記加速電極内に設けられ一端が外部電極に接続さ
れ上記トーラスプラズマが形成される際の磁力線再結合
を加速するための磁場を形成する加速コイル、および同
コイルの他端と内部電極の間に接続されたギャップスイ
ッチを備えたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記において、トーラスプラズマ形成時の磁力
線再結合の際に内部電極と外部電極の間に高電圧が発生
すると、ギャップスイッチ内で放電し、加速コイルに電
流が流れる。
線再結合の際に内部電極と外部電極の間に高電圧が発生
すると、ギャップスイッチ内で放電し、加速コイルに電
流が流れる。
【０００９】そのため、内部電極と外部電極の間の電圧
は低下し、電極の損傷や残留ガスの再放電による余分な
プラズマの生成を抑制することが可能になるとともに、
加速コイルが発生する磁力線による磁力線再結合の促進
とトーラスプラズマの一層の加速が可能となる。
は低下し、電極の損傷や残留ガスの再放電による余分な
プラズマの生成を抑制することが可能になるとともに、
加速コイルが発生する磁力線による磁力線再結合の促進
とトーラスプラズマの一層の加速が可能となる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例に係るプラズマ生成加速装
置について、図１により説明する。
置について、図１により説明する。
【００１１】なお、本実施例の装置は、外側にバイアス
コイル４が設けられ高速電磁弁６を介してガス源７が接
続され接地された外部電極１、同外部電極１の一端より
挿入されて同軸状に形成され同外部電極１に絶縁体５ａ
を介して固定されその一方の端子が接地されたプラズマ
生成電源８の他方の端子に接続された内部電極３、およ
び同内部電極３の一端より挿入されて貫通し同内部電極
３に絶縁体５ｂを介して固定されその一方の端子が接地
された加速電源９の他方の端子に接続された加速電極２
を備えた図２に示す従来の装置に下記の装置が付加され
たものであり、上記部分の作用は従来と同じである。
コイル４が設けられ高速電磁弁６を介してガス源７が接
続され接地された外部電極１、同外部電極１の一端より
挿入されて同軸状に形成され同外部電極１に絶縁体５ａ
を介して固定されその一方の端子が接地されたプラズマ
生成電源８の他方の端子に接続された内部電極３、およ
び同内部電極３の一端より挿入されて貫通し同内部電極
３に絶縁体５ｂを介して固定されその一方の端子が接地
された加速電源９の他方の端子に接続された加速電極２
を備えた図２に示す従来の装置に下記の装置が付加され
たものであり、上記部分の作用は従来と同じである。
【００１２】図１に示す本実施例の装置においては、上
記加速電極２の内側であって内部電極３の先端より射出
口側に配設されその一方の端子が接地されたソレノイド
状の加速コイル１３、および同加速コイル１３にその一
方の端子が接続され他方の端子が上記加速電極２に設け
られた穴２ａを貫通するリード線１２ａを介して上記内
部電極３に接続されたギャップスイッチ１２を備えてい
る。
記加速電極２の内側であって内部電極３の先端より射出
口側に配設されその一方の端子が接地されたソレノイド
状の加速コイル１３、および同加速コイル１３にその一
方の端子が接続され他方の端子が上記加速電極２に設け
られた穴２ａを貫通するリード線１２ａを介して上記内
部電極３に接続されたギャップスイッチ１２を備えてい
る。
【００１３】なお、上記内部電極３とギャップスイッチ
１２の接続は、初期放電の影響を受けないよう、内部電
極３の先端近くで行う。また、ギャップスイッチ１２の
放電しきい値電圧は、ガスにより決まる最小放電電圧の
１．２〜１．５倍に設定している。
１２の接続は、初期放電の影響を受けないよう、内部電
極３の先端近くで行う。また、ギャップスイッチ１２の
放電しきい値電圧は、ガスにより決まる最小放電電圧の
１．２〜１．５倍に設定している。
【００１４】上記において、トーラスプラズマ１１形成
時の磁力線１０ａの再結合の際に外部電極１と内部電極
３の間に発生する電圧が、ギャップスイッチ１２のしき
い値を超えると、ギャップスイッチ１２が放電して電流
が加速コイル１３に転流し、加速コイル１３で消費され
る。
時の磁力線１０ａの再結合の際に外部電極１と内部電極
３の間に発生する電圧が、ギャップスイッチ１２のしき
い値を超えると、ギャップスイッチ１２が放電して電流
が加速コイル１３に転流し、加速コイル１３で消費され
る。
【００１５】このため、電極１，３間の電圧と電流が内
部電極３の先端に集中している時間が短縮される。ま
た、磁力線再結合後の電極間電圧を低く抑えることがで
きるため、残留ガスや電極１，３表面から加熱によりし
み出る不純物ガスの再電離が妨げられる。
部電極３の先端に集中している時間が短縮される。ま
た、磁力線再結合後の電極間電圧を低く抑えることがで
きるため、残留ガスや電極１，３表面から加熱によりし
み出る不純物ガスの再電離が妨げられる。
【００１６】さらに、加速コイル１３がつくる磁力線１
０ｃは、磁力線再結合を促進するとともにトーラスプラ
ズマ１１を押す力を生み出すため、プラズマ生成電源８
に蓄えられたエネルギーを効率的に使用することができ
る。
０ｃは、磁力線再結合を促進するとともにトーラスプラ
ズマ１１を押す力を生み出すため、プラズマ生成電源８
に蓄えられたエネルギーを効率的に使用することができ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明のプラズマ生成加速装置は、外部
電極と、同外部電極の内側に設けられた内部電極と、同
内部電極の内側に設けられた加速電極と、上記外部電極
と内部電極の間に接続されたプラズマ生成電源を備えた
プラズマ生成加速装置において、上記加速電極内に設け
られ外部電極に接続された加速コイル、および同加速コ
イルと内部電極の間に接続されたギャップスイッチを備
えたことによって、内部電極と外部電極の間に高電圧を
発生した場合には、ギャップスイッチが放電して電圧を
低下させるため、電極の損傷や残留ガスの再放電による
余分なプラズマの生成の抑制が可能になるとともに、加
速コイルが発生する磁力線による磁力線再結合の促進と
トーラスプラズマの一層の加速が可能となる。
電極と、同外部電極の内側に設けられた内部電極と、同
内部電極の内側に設けられた加速電極と、上記外部電極
と内部電極の間に接続されたプラズマ生成電源を備えた
プラズマ生成加速装置において、上記加速電極内に設け
られ外部電極に接続された加速コイル、および同加速コ
イルと内部電極の間に接続されたギャップスイッチを備
えたことによって、内部電極と外部電極の間に高電圧を
発生した場合には、ギャップスイッチが放電して電圧を
低下させるため、電極の損傷や残留ガスの再放電による
余分なプラズマの生成の抑制が可能になるとともに、加
速コイルが発生する磁力線による磁力線再結合の促進と
トーラスプラズマの一層の加速が可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係るプラズマ生成加速装置
の説明図である。
の説明図である。
【図２】従来の装置の説明図である。
１ 外部電極 ２ 加速電極 ２ａ 穴 ３ 内部電極 ４ バイアスコイル ５ａ，５ｂ 絶縁体 ６ 高速電磁弁 ７ ガス源 ８ プラズマ生成電源 ９ 加速電源 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 磁力線 １１ トーラスプラズマ １２ ギャップスイッチ １２ａ リード線 １３ 加速コイル １４ シートプラズマ
Claims (1)
- 【請求項１】 その外側にバイアスコイルが設けられ高
速電磁弁を介してガス源が接続された外部電極、同外部
電極内に挿入され同外部電極との間にプラズマ生成電源
が接続された内部電極、および同内部電極内を貫通し上
記外部電極との間に加速電源が接続された加速電極を備
え、上記外部電極と内部電極の間でプラズマを生成し、
このプラズマより上記外部電極と加速電極の間でトーラ
スプラズマを形成し加速するプラズマ生成加速装置にお
いて、上記加速電極内に設けられ一端が外部電極に接続
され上記トーラスプラズマが形成される際の磁力線再結
合を加速するための磁場を形成する加速コイル、および
同コイルの他端と内部電極の間に接続されたギャップス
イッチを備えたことを特徴とするプラズマ生成加速装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316472A JPH08179066A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | プラズマ生成加速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316472A JPH08179066A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | プラズマ生成加速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08179066A true JPH08179066A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18077482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6316472A Withdrawn JPH08179066A (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | プラズマ生成加速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08179066A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004510087A (ja) * | 2000-06-08 | 2004-04-02 | ナイト，インコーポレイティド | 燃焼強化システムおよび燃焼強化方法 |
| JP2020509539A (ja) * | 2017-02-23 | 2020-03-26 | ユニヴァーシティ オブ ワシントン | プラズマ閉じ込めシステムおよび使用方法 |
| JP2020064062A (ja) * | 2013-06-27 | 2020-04-23 | ノンリニア イオン ダイナミックス， エルエルシーＮｏｎｌｉｎｅａｒ Ｉｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃｓ， Ｌｌｃ． | 核融合反応方法、機器、及びシステム |
| US12610447B2 (en) | 2017-06-07 | 2026-04-21 | University Of Washington | Plasma confinement system with outer electrode having liquifiable material and methods for use |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP6316472A patent/JPH08179066A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004510087A (ja) * | 2000-06-08 | 2004-04-02 | ナイト，インコーポレイティド | 燃焼強化システムおよび燃焼強化方法 |
| JP2020064062A (ja) * | 2013-06-27 | 2020-04-23 | ノンリニア イオン ダイナミックス， エルエルシーＮｏｎｌｉｎｅａｒ Ｉｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃｓ， Ｌｌｃ． | 核融合反応方法、機器、及びシステム |
| JP2020509539A (ja) * | 2017-02-23 | 2020-03-26 | ユニヴァーシティ オブ ワシントン | プラズマ閉じ込めシステムおよび使用方法 |
| US11581100B2 (en) | 2017-02-23 | 2023-02-14 | University Of Washington | Z-pinch plasma confinement system having intermediate electrode and methods for use |
| US12604387B2 (en) | 2017-02-23 | 2026-04-14 | University Of Washington | Plasma confinement system and methods for use |
| US12610447B2 (en) | 2017-06-07 | 2026-04-21 | University Of Washington | Plasma confinement system with outer electrode having liquifiable material and methods for use |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |