JPS59128478A - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JPS59128478A JPS59128478A JP58003471A JP347183A JPS59128478A JP S59128478 A JPS59128478 A JP S59128478A JP 58003471 A JP58003471 A JP 58003471A JP 347183 A JP347183 A JP 347183A JP S59128478 A JPS59128478 A JP S59128478A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toroidal
- current
- coil
- magnetic field
- fusion device
- 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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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】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】
〔発明の利用分野〕
本発明は核融合装置に係シ、特に、不整磁界の低減に好
適なトロイダルコイルのフィーダ線の接続構成及びトロ
イダルコイルの巻回構造に関する。
適なトロイダルコイルのフィーダ線の接続構成及びトロ
イダルコイルの巻回構造に関する。
トーラス状（円環状）の真空容器に沿ってトロイダル状
に配置されたトロイダルコイルにより発生する磁界によ
って、真空容器内にプラズマを閉じ込める核融合装置で
は、トロイダルコイルによシ生成された理想的なトロイ
ダル磁界からのずれである不ｍＷ界がプラズマの閉込特
性を劣化させる問題があシ、これを極力低減させる必要
がある。
に配置されたトロイダルコイルにより発生する磁界によ
って、真空容器内にプラズマを閉じ込める核融合装置で
は、トロイダルコイルによシ生成された理想的なトロイ
ダル磁界からのずれである不ｍＷ界がプラズマの閉込特
性を劣化させる問題があシ、これを極力低減させる必要
がある。
これに関し、不整磁界をトーラス周方向に周回平均して
得られる不整磁界の平均値が重要な数値となっている。
得られる不整磁界の平均値が重要な数値となっている。
それは、局所的に不整磁界が発生しても、その周回平均
値が充分に小さければ、閉じ込められた荷電粒子は磁力
線上をトーラス周方向に一周する間に不整磁界による影
響を等制約に小さくすることが出来、プラズマの閉込特
性が向上する〃）らである。
値が充分に小さければ、閉じ込められた荷電粒子は磁力
線上をトーラス周方向に一周する間に不整磁界による影
響を等制約に小さくすることが出来、プラズマの閉込特
性が向上する〃）らである。
このような核融合装置ｂニのトロイダルコイルに付随す
る不整磁界の一つとしてフィーダ線によって発生する不
整磁界がある。従来、この不整磁界を小さくする対策と
して、フィーダ線に巻戻し線を設け、フィーダ線によ多
形成される電流ルーズの面積を不埒くすることが行われ
１きた。
る不整磁界の一つとしてフィーダ線によって発生する不
整磁界がある。従来、この不整磁界を小さくする対策と
して、フィーダ線に巻戻し線を設け、フィーダ線によ多
形成される電流ルーズの面積を不埒くすることが行われ
１きた。
しかし、第１図及び第２図に示すようにトロイダルコイ
ル１の口出線２とフィーダ＠３によ多形成される電流ル
ープＲ１の面積は図示の如く相当大きくなシ、これによ
シ発生する不整磁界４はプラズマ閉込特性に悪影ｊ−を
及はす。この為、第３図に示すように、日出都付近も一
流の巻戻し線を出来るブＣけコイルに近づけて図の如く
電流ルーズの面積を小さくするように配線し、又、フィ
ーダｉｆＵ ３同士も出来るだけ近つけて同様に一流ル
ーズの面ｂｔｆ小さくするように配線しているが、それ
でも亀υＬループＲ２＋ ＩＦのように各部に電流ルー
プが生じて、不整磁界の発生を完全に防止することが出
来７よい。ここで、Ｐ９１用のトロイダル磁界の這さを
Ｂ、）ロイダル方向でない年金磁界の強さをδＢとした
場合、不豊磁界の一つの目安であるδＢ／Ｂ＝１０−４
を実現することは上記のような訳で困難であった。同、
第２図及び第３図９符号５はコイル断面を示している。
ル１の口出線２とフィーダ＠３によ多形成される電流ル
ープＲ１の面積は図示の如く相当大きくなシ、これによ
シ発生する不整磁界４はプラズマ閉込特性に悪影ｊ−を
及はす。この為、第３図に示すように、日出都付近も一
流の巻戻し線を出来るブＣけコイルに近づけて図の如く
電流ルーズの面積を小さくするように配線し、又、フィ
ーダｉｆＵ ３同士も出来るだけ近つけて同様に一流ル
ーズの面ｂｔｆ小さくするように配線しているが、それ
でも亀υＬループＲ２＋ ＩＦのように各部に電流ルー
プが生じて、不整磁界の発生を完全に防止することが出
来７よい。ここで、Ｐ９１用のトロイダル磁界の這さを
Ｂ、）ロイダル方向でない年金磁界の強さをδＢとした
場合、不豊磁界の一つの目安であるδＢ／Ｂ＝１０−４
を実現することは上記のような訳で困難であった。同、
第２図及び第３図９符号５はコイル断面を示している。
本発明の目的は、フィーダ線によって発生する年輩磁界
の′＃神をなくしプラズマの閉込特性を向）：賂せた核
融合装置を提供することにある。
の′＃神をなくしプラズマの閉込特性を向）：賂せた核
融合装置を提供することにある。
本−１６明は、トーラス周方向に伏数個配列逼れるトロ
イダルコイルに一流を洪粘し、トーラス周方向に配性１
されるフィーダ紛葡途中で命数回ひねってクロス塾せ、
電ｖｌｒ：の回転方向の異なる一流ループを同数ずつト
ーラス周方向に沿って形成すると共、上６Ｉ２２橿訓の
駄θＩＣループの面積の谷鎗ｄ１を等しくシ、且つ、電
流回転方向の異る一流ループによシ屯流を供オａされる
トロイダルコイルの巻回方向を互いに逆回きとすること
により、トロイダル磁界全同一方向に発生させながら、
フィーダ線によって生じる不坐蝋昇をトーラス周回積分
すると等測的に零となる構成を採ることによシ、上記目
的を達成する。
イダルコイルに一流を洪粘し、トーラス周方向に配性１
されるフィーダ紛葡途中で命数回ひねってクロス塾せ、
電ｖｌｒ：の回転方向の異なる一流ループを同数ずつト
ーラス周方向に沿って形成すると共、上６Ｉ２２橿訓の
駄θＩＣループの面積の谷鎗ｄ１を等しくシ、且つ、電
流回転方向の異る一流ループによシ屯流を供オａされる
トロイダルコイルの巻回方向を互いに逆回きとすること
により、トロイダル磁界全同一方向に発生させながら、
フィーダ線によって生じる不坐蝋昇をトーラス周回積分
すると等測的に零となる構成を採ることによシ、上記目
的を達成する。
以１本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第４図は本発明の核融合装置の一実施例の要部であるト
ロイダルコイルとフィーダ線の配置を示した構成図であ
る。左巻回トロイダルコイル６と右巻回トロイダルコイ
ル７とがそれぞれ同数ずつ複数個トロイダル局方向に配
列きれている。これらトロイダルコイルには、フィーダ
線８によシミ流が図中矢印の如く供給され、フィーダ線
８は左巻回コイル６と右巻回コイル７とが隣接する中間
点９のところでねじられておシ、フィーダ線６によ多形
成される図中左半分の電流ループ１０と右半分の電流ル
ープ１１の電流回転方向が相反するようにしである。こ
の為、一流ループ１０によシミ流が供給されるトロイダ
ルコイル６と、電流ループ１１によ＃）一流が供給され
るトロイダルコイル７とではコイルに入る一流の方向が
逆転している為、トロイダルコイル６を左巻回コイル、
トロイダルコイル７を石巻回コイルとしてトーラス方向
に一定方向のトロイーダル磁界を発生させるようにしで
ある。
ロイダルコイルとフィーダ線の配置を示した構成図であ
る。左巻回トロイダルコイル６と右巻回トロイダルコイ
ル７とがそれぞれ同数ずつ複数個トロイダル局方向に配
列きれている。これらトロイダルコイルには、フィーダ
線８によシミ流が図中矢印の如く供給され、フィーダ線
８は左巻回コイル６と右巻回コイル７とが隣接する中間
点９のところでねじられておシ、フィーダ線６によ多形
成される図中左半分の電流ループ１０と右半分の電流ル
ープ１１の電流回転方向が相反するようにしである。こ
の為、一流ループ１０によシミ流が供給されるトロイダ
ルコイル６と、電流ループ１１によ＃）一流が供給され
るトロイダルコイル７とではコイルに入る一流の方向が
逆転している為、トロイダルコイル６を左巻回コイル、
トロイダルコイル７を石巻回コイルとしてトーラス方向
に一定方向のトロイーダル磁界を発生させるようにしで
ある。
即ち、本実施例では図中右半分に右巻回トロイダルコイ
ル７を左半分に左巻回トロイダルコイル６を配置し、且
つ、これらトロイダルコイル６゜７に電流を供給するフ
ィーダ線８を中間点９でねじる仁とによシ、トロイダル
磁界を一定方向に発生させつつ、フィーダ線８によ多形
成される電流ループ１０．１１の電流回転方向を反対向
きとして、発生する不整磁界の方向も反対方向としてい
る。
ル７を左半分に左巻回トロイダルコイル６を配置し、且
つ、これらトロイダルコイル６゜７に電流を供給するフ
ィーダ線８を中間点９でねじる仁とによシ、トロイダル
磁界を一定方向に発生させつつ、フィーダ線８によ多形
成される電流ループ１０．１１の電流回転方向を反対向
きとして、発生する不整磁界の方向も反対方向としてい
る。
上記のような電流ループｉｏ、ｔｉを形成するフィーダ
線による不整磁界のトーラス周回平均値＜ａＢ／Ｂ＞は
、 となシ、この（１）の右辺は次式のように変形される。
線による不整磁界のトーラス周回平均値＜ａＢ／Ｂ＞は
、 となシ、この（１）の右辺は次式のように変形される。
・・・・・・・・・・・・（２）
（２）がが零となるのは左半分の′電流ループ１０で発
生する不３１ ＩＪｊｉ界の方向と右半分の′電流ルー
プ１１で発生する不［４ｅＡ界の方向が互いに反対方向
であり、互いの不整磁界が打ち消し合って零となる為で
ある。従って、くδＢ／ｌ３）＝Ｏとなシ、フィーダ線
８により発生する不Ｉｌｌ界を等測的に零として、トロ
イダルコイル６．７が発生するトロイダル磁界の理想値
からのずれを等測的になくしている。
生する不３１ ＩＪｊｉ界の方向と右半分の′電流ルー
プ１１で発生する不［４ｅＡ界の方向が互いに反対方向
であり、互いの不整磁界が打ち消し合って零となる為で
ある。従って、くδＢ／ｌ３）＝Ｏとなシ、フィーダ線
８により発生する不Ｉｌｌ界を等測的に零として、トロ
イダルコイル６．７が発生するトロイダル磁界の理想値
からのずれを等測的になくしている。
本実施例によれは、トロイダルコイルに電流を供給する
フィーダ線８を中間点９の点でねじり、互いに相反する
方向に不整磁界を発生する電流ループ１０．１１の面積
を等しくしてトーラス周方向に配置し、且つ、電流ルー
プ１０．１１によシミ流が供給されるトロイダルコイル
６．７のコイル巻回方向を互いに反対向きにすることに
よシ、トロイダル磁界を一定方向に発生させつつ、電流
ループ１０．１１により発生する不、（（ｌ界のトーラ
ス周回平均値を等測的に零とすることができ、プラズマ
の閉込特性を向上させる効果がある。
フィーダ線８を中間点９の点でねじり、互いに相反する
方向に不整磁界を発生する電流ループ１０．１１の面積
を等しくしてトーラス周方向に配置し、且つ、電流ルー
プ１０．１１によシミ流が供給されるトロイダルコイル
６．７のコイル巻回方向を互いに反対向きにすることに
よシ、トロイダル磁界を一定方向に発生させつつ、電流
ループ１０．１１により発生する不、（（ｌ界のトーラ
ス周回平均値を等測的に零とすることができ、プラズマ
の閉込特性を向上させる効果がある。
第５図は本発明の他の実施例を示したものである。本実
Ｍ！ｉ例では、トロイダルコイルに電流を供給するフィ
ーダ線８を９ｔ ＋ ９２ｒ ９ｇの３箇所でねじって
、電流回転方向の異る電流ループ１０１゜１１１＋
１０２ ＋ ｌ１ｇを形成している。電流ループ１０
１，１０．が供：ｉ℃するトロイダルコイル６は左巻回
コイルで、電流ループ１１１，１１゜が供給するトロイ
ダルコイル７は右巻回コイルとなっている。従って、本
実施例でも、トロイダル磁界を一定方向に発生させつつ
、フィーダ線８による不整１ム界のトーラス周回平均値
は等測的に零とすることができ、第４図の例と同様にプ
ラズマ閉込！持性を同上させることができる。
Ｍ！ｉ例では、トロイダルコイルに電流を供給するフィ
ーダ線８を９ｔ ＋ ９２ｒ ９ｇの３箇所でねじって
、電流回転方向の異る電流ループ１０１゜１１１＋
１０２ ＋ ｌ１ｇを形成している。電流ループ１０
１，１０．が供：ｉ℃するトロイダルコイル６は左巻回
コイルで、電流ループ１１１，１１゜が供給するトロイ
ダルコイル７は右巻回コイルとなっている。従って、本
実施例でも、トロイダル磁界を一定方向に発生させつつ
、フィーダ線８による不整１ム界のトーラス周回平均値
は等測的に零とすることができ、第４図の例と同様にプ
ラズマ閉込！持性を同上させることができる。
第６図（４）及び■は上記両実施例に適用できるトロイ
ダルコイルの新たな巻回構造を示したものである。即ち
、図示のトロイダルコイルは右巻回コイル要素１２、左
巻回コイル要素１３が合体して１つのトロイダルコイル
を形成しているものである。このようなコイルでは、１
つのコイルで右巻回コイルとしてもあるいは左巻回コイ
ルとしても使用することができる。第６図（１０）如く
電流が流れる場合には、左１１！ｌが左巻回コイル要素
１３、右側が右巻回コイル要素１２となるようにトロイ
ダルコイルを配置し、図の如く結線すれば符号１４で示
す方向にトロイダル磁界を発生させることができる。ま
た、第６図（６）の如く電流が流れる場合は左側に右巻
回コイル要素１２、右側に右巻回コイル要素１３が来る
ようにこのトーラスコイルを配直し、図示の如く結線す
れば同様に符号１４で示す方向にトロイダル磁界ｔｓｂ
生させることができる。従って、電流の出入の方向が互
いに逆方向であっても、第６図（４）及び■に示したト
ロ・ｆダルコイルを用いれは同一方向にトロイダル磁界
を発生させることができるため、第４図、第５図の場合
のように右巻回コイル７と左巻回コイル６をそれぞれ別
個に設ける必要がなくなシ、装置の組立効率を同上させ
ることができる。
ダルコイルの新たな巻回構造を示したものである。即ち
、図示のトロイダルコイルは右巻回コイル要素１２、左
巻回コイル要素１３が合体して１つのトロイダルコイル
を形成しているものである。このようなコイルでは、１
つのコイルで右巻回コイルとしてもあるいは左巻回コイ
ルとしても使用することができる。第６図（１０）如く
電流が流れる場合には、左１１！ｌが左巻回コイル要素
１３、右側が右巻回コイル要素１２となるようにトロイ
ダルコイルを配置し、図の如く結線すれば符号１４で示
す方向にトロイダル磁界を発生させることができる。ま
た、第６図（６）の如く電流が流れる場合は左側に右巻
回コイル要素１２、右側に右巻回コイル要素１３が来る
ようにこのトーラスコイルを配直し、図示の如く結線す
れば同様に符号１４で示す方向にトロイダル磁界ｔｓｂ
生させることができる。従って、電流の出入の方向が互
いに逆方向であっても、第６図（４）及び■に示したト
ロ・ｆダルコイルを用いれは同一方向にトロイダル磁界
を発生させることができるため、第４図、第５図の場合
のように右巻回コイル７と左巻回コイル６をそれぞれ別
個に設ける必要がなくなシ、装置の組立効率を同上させ
ることができる。
なお、第４図、第５図の例の如く、フィーダ線８を必ず
しも対称に分割する必要はなく、右方向の電流ループが
形成する面積と左方向の電流ループが形成する面積とが
等しくなるようにフィーダ線を適当な箇所でねじシ、各
電流ループに対応した巻回方向のトロイダルコイルを配
置すれは、フィーダ線の不整磁界のトーラス周回平均値
を零とすることができ、同様の効果がある。
しも対称に分割する必要はなく、右方向の電流ループが
形成する面積と左方向の電流ループが形成する面積とが
等しくなるようにフィーダ線を適当な箇所でねじシ、各
電流ループに対応した巻回方向のトロイダルコイルを配
置すれは、フィーダ線の不整磁界のトーラス周回平均値
を零とすることができ、同様の効果がある。
以上記述した如く本発明の核融合装置によれば、トロイ
ダルコイルに電流を供給す、るフィーダ線を途中で奇数
回ひねってクロスきせ、電流の回転方向が互いに相反す
る電流ループを形成し、上記２棟の電流ループの各総計
面積を等しくすると共に、電流の回転方向が互いに相反
する各電流ループによりｉｔ流を供給されるトロイダル
コイルの巻回方向を互いに逆向きとすることによシ、フ
ィーダ線によって発生する不整磁界の影響をなくしプラ
ズマの閉込特性を同上させることができる。
ダルコイルに電流を供給す、るフィーダ線を途中で奇数
回ひねってクロスきせ、電流の回転方向が互いに相反す
る電流ループを形成し、上記２棟の電流ループの各総計
面積を等しくすると共に、電流の回転方向が互いに相反
する各電流ループによりｉｔ流を供給されるトロイダル
コイルの巻回方向を互いに逆向きとすることによシ、フ
ィーダ線によって発生する不整磁界の影響をなくしプラ
ズマの閉込特性を同上させることができる。
第１図及び第２図は不ｕｆｆｌ界を発生する従来のトロ
イダルコイルとフィーダ線を示す説明図、第３図は不整
磁界の発生を少なくしたトロイダルコイルとフィーダ線
を示す説明図、第４図は本発明の核ｈａ合装置の一実施
例の要部であるトロイダルコイルとフィーダ線の配置を
示した構成図、第５図は本発明の核融合装置の他の実施
例の要部を糸した構成図、第６図はトロイダルコイルの
巻回構造例を示した説明図である。 ６・・・左巻回トロイダルコイル、７・・・右巻回トロ
イダルコイル、９・・・中間点、１０．１１・・・電流
ループ、１２・・・右巻回コイル要素、１３・・・左巻
回コイル要素。 代理人 弁理士 畠橋明夫 第 ／ 口 に１ 第 ２ 圀 、＄３１１Ｕ 早 Ｓ 図 クユ 第 乙 （Ａ） （８，） δ
イダルコイルとフィーダ線を示す説明図、第３図は不整
磁界の発生を少なくしたトロイダルコイルとフィーダ線
を示す説明図、第４図は本発明の核ｈａ合装置の一実施
例の要部であるトロイダルコイルとフィーダ線の配置を
示した構成図、第５図は本発明の核融合装置の他の実施
例の要部を糸した構成図、第６図はトロイダルコイルの
巻回構造例を示した説明図である。 ６・・・左巻回トロイダルコイル、７・・・右巻回トロ
イダルコイル、９・・・中間点、１０．１１・・・電流
ループ、１２・・・右巻回コイル要素、１３・・・左巻
回コイル要素。 代理人 弁理士 畠橋明夫 第 ／ 口 に１ 第 ２ 圀 、＄３１１Ｕ 早 Ｓ 図 クユ 第 乙 （Ａ） （８，） δ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、トーラス状の真空容器と、この真空容器にトロイダ
ル状に分割巻回されてなる俵数の円筒状トロイダルコイ
ルとに！し、フィーダ線ｔａして各トロイダルコイルに
電流を供化してトロイダル磁界を元生爆ぜ、この磁界に
よシ具空谷器内にプラズマを閉込める核融合装置におい
て、フィーダ線を奇数回ひねつ１クロスさせることによ
り、電流の回転方向の異なる電流ループをトーラス同方
向に沿って同数ずつ形成すると共に、前記２檎類の電流
ループの面積の各総計を等しくシ、且つ、電流回転方向
の異る電流ループによ＃）電流を供給されるトロイダル
コイルのコイル巻回方向を互いに反対間きとすることを
％倣とする核融合装置。 ２、右巷回コイル敦系と左巻回コイル要素とを円筒軸方
向に合体して成るトロイダルコイルを使用することを吋
へ（とする０ｄＩ−請求の軛曲第１項記載の核−九合装
叙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58003471A JPS59128478A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58003471A JPS59128478A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 核融合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128478A true JPS59128478A (ja) | 1984-07-24 |
Family
ID=11558240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58003471A Pending JPS59128478A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128478A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762660A (en) * | 1986-05-29 | 1988-08-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Coil arrangement for nuclear fusion apparatus |
| US20140096908A1 (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-10 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946038A (ja) * | 1972-08-11 | 1974-05-02 |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP58003471A patent/JPS59128478A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946038A (ja) * | 1972-08-11 | 1974-05-02 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762660A (en) * | 1986-05-29 | 1988-08-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Coil arrangement for nuclear fusion apparatus |
| US20140096908A1 (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-10 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
| US10283325B2 (en) * | 2012-10-10 | 2019-05-07 | Lam Research Corporation | Distributed multi-zone plasma source systems, methods and apparatus |
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