JPS5937487A - 核融合装置用磁場コイル - Google Patents
核融合装置用磁場コイルInfo
- Publication number
- JPS5937487A JPS5937487A JP57148201A JP14820182A JPS5937487A JP S5937487 A JPS5937487 A JP S5937487A JP 57148201 A JP57148201 A JP 57148201A JP 14820182 A JP14820182 A JP 14820182A JP S5937487 A JPS5937487 A JP S5937487A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- conductor
- fusion device
- field coil
- 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.)
- Granted
Links
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
- Discharge Heating (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- 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】
本発明は磁場閉じ込め方１式の核融合装置に使用する磁
場コイルの改良に関するものでらる。
場コイルの改良に関するものでらる。
一般に、核融合（実験）装置におけるプラズマ閉じ込め
方式としては、慣性閉じ込め方式と磁場閉じ込め方式が
あり、後者が多く採用さｎている。この磁場閉じ込め方
式は、磁場をプラズマ中に生成しその磁気圧によってプ
ラズマを閉じ込めるものである。
方式としては、慣性閉じ込め方式と磁場閉じ込め方式が
あり、後者が多く採用さｎている。この磁場閉じ込め方
式は、磁場をプラズマ中に生成しその磁気圧によってプ
ラズマを閉じ込めるものである。
一万、かかる磁場を生成するための磁場コイルとしては
、従来確実なプラズマ閉じ込めを行なう必要性がある観
点から、軸（コイル軸）対称性の良い磁場を得ることの
可能な円形磁場コイルが用いられている。
、従来確実なプラズマ閉じ込めを行なう必要性がある観
点から、軸（コイル軸）対称性の良い磁場を得ることの
可能な円形磁場コイルが用いられている。
第１図、第２図は、この種の円形コイル、スパイラル巻
きコイルの構成を示すものである。
きコイルの構成を示すものである。
図において、１は素線絶縁したコイル導体、２はターン
間渡り部、ｊは層間渡Ｖ部、４．５はコイルの日出をボ
すものでめ９、またαはター・ン間渡ｐ部２の角度、β
は層間渡り部３の角度でめる。ここでは、対地絶縁は省
略してめる。
間渡り部、ｊは層間渡Ｖ部、４．５はコイルの日出をボ
すものでめ９、またαはター・ン間渡ｐ部２の角度、β
は層間渡り部３の角度でめる。ここでは、対地絶縁は省
略してめる。
２個のパンケーキからなるこの例では、電流は口出４、
導体１、ターン間渡９部２、層間渡り部３、ターン間渡
り部２、導体１・・・、口出５の順に流れ、コイル内に
磁場Ｂを生成する。
導体１、ターン間渡９部２、層間渡り部３、ターン間渡
り部２、導体１・・・、口出５の順に流れ、コイル内に
磁場Ｂを生成する。
ところで、軸対称性の良い磁場を発生して完全なプラズ
マ閉じ込めを行なうためには、導体１を円形状に巻線す
る必要があるが、上記の層間ｉジ部３．ターン間渡９部
２が円形状からはずれた形状となっている、つまり局部
的に直線部分が存在するため、その近辺では、歪んだ磁
場（誤差磁場）となり、全体として軸対称性の良い磁場
を得ることができないという問題がある。
マ閉じ込めを行なうためには、導体１を円形状に巻線す
る必要があるが、上記の層間ｉジ部３．ターン間渡９部
２が円形状からはずれた形状となっている、つまり局部
的に直線部分が存在するため、その近辺では、歪んだ磁
場（誤差磁場）となり、全体として軸対称性の良い磁場
を得ることができないという問題がある。
本発明は上記のような問題を解消するために成されたも
ので、その目的は誤差磁場を少なくして軸対称性の良い
磁場を生成することができまた機械的強度に優れた核融
合装置用磁場コイルを提供することにある。
ので、その目的は誤差磁場を少なくして軸対称性の良い
磁場を生成することができまた機械的強度に優れた核融
合装置用磁場コイルを提供することにある。
上記目的を達成するために本発明では、導体を複数回巻
回し円形状に成形してなる磁場閉じ込め方式の核融合装
置用の磁場コイルにおいて、最内径側の導体を略スパイ
ラル状に成形し、且つ該成形導体の外径側に導体を順次
巻回してなるパンケーキを複数積層するか若しくは、最
内径側の導体を略ス・ぐイラル状に成形すると共に該成
形導体の外径側に導体を順次巻回してなるパンケーキを
複数積層し、且つ上記最内径側導体の内径側にその内径
側形状が円形、外形側形状が上記最内径側導体に見合っ
た形状を有するスペーサを配置してなる核融合装置用磁
場コイルを構成するものである。
回し円形状に成形してなる磁場閉じ込め方式の核融合装
置用の磁場コイルにおいて、最内径側の導体を略スパイ
ラル状に成形し、且つ該成形導体の外径側に導体を順次
巻回してなるパンケーキを複数積層するか若しくは、最
内径側の導体を略ス・ぐイラル状に成形すると共に該成
形導体の外径側に導体を順次巻回してなるパンケーキを
複数積層し、且つ上記最内径側導体の内径側にその内径
側形状が円形、外形側形状が上記最内径側導体に見合っ
た形状を有するスペーサを配置してなる核融合装置用磁
場コイルを構成するものである。
以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第３図は本発明による磁場コイルの構成例を示す図、第
４図は第３図におけるスペーサを示す図、第５図は第３
図のＡ矢視図、第６図は第３図におけるＹ−Ｙ’断面図
を夫々示すものである。
４図は第３図におけるスペーサを示す図、第５図は第３
図のＡ矢視図、第６図は第３図におけるＹ−Ｙ’断面図
を夫々示すものである。
図において、本磁場コイルは以下のように構成する。つ
まシ、導体１０を複数回巻回し円形状に成形して成るコ
イルの、最内径側の導体１０を略スパイラル状に成形し
、且つ該成形導体の外径側に導体を順次巻回して成るパ
ンケーキを複数積層すんさらに、上記最内径側導体１０
の内径側に、その内径側形状が略円形で且つ外径側形状
が上記最内径側導体１０に見合った、第４図のようなス
パイラル形状の絶縁物よりなるターン間渡り部のスペー
サ１１を配置して構成する。
まシ、導体１０を複数回巻回し円形状に成形して成るコ
イルの、最内径側の導体１０を略スパイラル状に成形し
、且つ該成形導体の外径側に導体を順次巻回して成るパ
ンケーキを複数積層すんさらに、上記最内径側導体１０
の内径側に、その内径側形状が略円形で且つ外径側形状
が上記最内径側導体１０に見合った、第４図のようなス
パイラル形状の絶縁物よりなるターン間渡り部のスペー
サ１１を配置して構成する。
ここで、本磁場コイルはコイル軸に対する導体１θの位
置が、（１）式にて表わされる位置にくるようにスパイ
ラル巻きするものである。
置が、（１）式にて表わされる位置にくるようにスパイ
ラル巻きするものである。
θ
ｒ＝ｒ、＋ｔ−π ・・・（１）ｒｏ：コイル内
径 ｔ：導体１０の厚さ θ：内角度ラジアン） かかる如く構成したスフ４イラル巻きの磁場コイルにお
いては、パンケーキ自体のターン間渡り部が、（１）式
に従って周方向に連続的に分線す５− ることになり誤差磁場も周方向に分散される。
径 ｔ：導体１０の厚さ θ：内角度ラジアン） かかる如く構成したスフ４イラル巻きの磁場コイルにお
いては、パンケーキ自体のターン間渡り部が、（１）式
に従って周方向に連続的に分線す５− ることになり誤差磁場も周方向に分散される。
このため、誤差磁場を著しく少なくして磁場の軸対称性
が大幅に良くなる０換言すれば、ダブルＡ’ンケーキ構
成としているため、周方向に分散された誤差磁場が互い
のパンケーキで打消し合う様に作用することになり、磁
場の軸対称；性が極めて良くなる。このことは、しいて
はかかる磁場コイルを用いて製作した核融合装置におけ
る磁場精度を向上させて、完全なプラズマの閉じ込めを
可能なものとするものである。さらにスペーサ１１を設
けているため、コイル最内径側の導体１０が電磁力によ
って移動または変形することを確実に防止して機械的強
度を向上させ得る。そしてまた、スペーサ１１の内径側
形状は円形としているため、磁場コイル中心の位置をプ
ラズマに対して容易に調整することができるものである
。
が大幅に良くなる０換言すれば、ダブルＡ’ンケーキ構
成としているため、周方向に分散された誤差磁場が互い
のパンケーキで打消し合う様に作用することになり、磁
場の軸対称；性が極めて良くなる。このことは、しいて
はかかる磁場コイルを用いて製作した核融合装置におけ
る磁場精度を向上させて、完全なプラズマの閉じ込めを
可能なものとするものである。さらにスペーサ１１を設
けているため、コイル最内径側の導体１０が電磁力によ
って移動または変形することを確実に防止して機械的強
度を向上させ得る。そしてまた、スペーサ１１の内径側
形状は円形としているため、磁場コイル中心の位置をプ
ラズマに対して容易に調整することができるものである
。
このように、導体１０を複数回巻回し円形状に成形して
なる磁場閉じ込め方式の核融合装置用の磁場コイルにお
いて、最内径側の導体１０を略ス・ぐイラル状に成形す
ると共に該成形導体１０の外径側に導体を順次巻回して
なるパンケーキを複数積ｊ―シ、且つ上記最内径側導体
１０の内径側にその内径側形状が略円形で外径側形状が
上記最内径側導体１０ｖｃ見合ったスノ臂イラル形状を
有するスペーサ１１を配置して核融合装置用の磁場コイ
ルを構成するようにしたものでおる。
なる磁場閉じ込め方式の核融合装置用の磁場コイルにお
いて、最内径側の導体１０を略ス・ぐイラル状に成形す
ると共に該成形導体１０の外径側に導体を順次巻回して
なるパンケーキを複数積ｊ―シ、且つ上記最内径側導体
１０の内径側にその内径側形状が略円形で外径側形状が
上記最内径側導体１０ｖｃ見合ったスノ臂イラル形状を
有するスペーサ１１を配置して核融合装置用の磁場コイ
ルを構成するようにしたものでおる。
従って、次のような効果が得られるものである。
（１） 円形コイルをスフ４イラル巻き構成にしたの
で、ターン間の渡り部が周方向に一様に分散される。こ
のため、誤差磁場も周方向に一様に分散されることにな
り、生成される磁場の軸対称性が極めて良くなり完全な
プラズマ閉じ込めが行ない得る。換言すれば、スｉＪ？
イラル巻き構成でダプルノクンケーキ巻きで構成した本
円形コイルは、各々のパンケーキが誤差磁場を打消し合
うことにより、磁場の軸対称性が良好なものになる。
で、ターン間の渡り部が周方向に一様に分散される。こ
のため、誤差磁場も周方向に一様に分散されることにな
り、生成される磁場の軸対称性が極めて良くなり完全な
プラズマ閉じ込めが行ない得る。換言すれば、スｉＪ？
イラル巻き構成でダプルノクンケーキ巻きで構成した本
円形コイルは、各々のパンケーキが誤差磁場を打消し合
うことにより、磁場の軸対称性が良好なものになる。
（２） スペーサ１１を配置したので、コイル内には
ギャップがなく、シかもその内径側は完全な円形となる
ため、機械的に強固なものとなり且つプラズマに対する
位置調整の容易々コイルを得ることができる。
ギャップがなく、シかもその内径側は完全な円形となる
ため、機械的に強固なものとなり且つプラズマに対する
位置調整の容易々コイルを得ることができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
（＋） 導体１０のコイル軸に対する位置は、（１）
式を近似したものでもよい。すなわち、（２）式で与え
られる一般関数が許容される。
式を近似したものでもよい。すなわち、（２）式で与え
られる一般関数が許容される。
ｒ ＝ ｒｏ＋ｆ（の
・・・ （２）但し、ｆ（のとして （ト） スペーサ１１の材料として、金属を用いるよう
にしてもよい。
・・・ （２）但し、ｆ（のとして （ト） スペーサ１１の材料として、金属を用いるよう
にしてもよい。
（ｉｌｌ） スペーサ１ノは、コイル導体１０の素線
絶縁内に巻き込んでもよい。
絶縁内に巻き込んでもよい。
（１ｖ）最内径側の導体１０の厚さｔ、を（３）式のよ
うに遠足することにより、スペーサ１１を省略すること
ができる。第７図（ａ） （ｂ）の１２にその形状の１
例を示す。
うに遠足することにより、スペーサ１１を省略すること
ができる。第７図（ａ） （ｂ）の１２にその形状の１
例を示す。
ｔｓ−を十ｆ（の ・・
・（３）ｆ（のは（２）式により、０くθ≦２πとする
。
・（３）ｆ（のは（２）式により、０くθ≦２πとする
。
（Ｖ）スペーサ１１の代わシに、第８図の１３に示すよ
うな外径側をスノｊイラル状、内径側は円形状とした一
体物とし、その外側に巻線することも可能である。
うな外径側をスノｊイラル状、内径側は円形状とした一
体物とし、その外側に巻線することも可能である。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。
変形して実施することができるものである。
以上説明したように本発明によれば、誤差磁場を少なく
して軸対称性の極めて良好な磁場を生成することができ
また機械的強度に優れた信頼性の高い核融合装置用磁場
コイルが提供できる。
して軸対称性の極めて良好な磁場を生成することができ
また機械的強度に優れた信頼性の高い核融合装置用磁場
コイルが提供できる。
第１図は従来方式の磁場コイルを示す図、第２図はス・
ぐイラル巻きコイルの概念を示す図、第３図は本発明の
磁場コイルの一実施例を示す構成図、第４図はスペーサ
を示す図、第５図は第３図のＡ矢視図、第６図は第３図
のＹ−Ｙ’断面図、第７図（ａ） （ｂ）および第８図
は本発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・コイルの導体、２゛°ターン間渡り部、３・・
・層間渡シ部、１１・・・ターン間渡シ部の（縁縁）ス
ペーサ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 ｉｌｌ 第３図 筒 ２ Ｎ ｌＩ ４ 図 １１５１！ｇ １ 第 ６Ｉ！
ぐイラル巻きコイルの概念を示す図、第３図は本発明の
磁場コイルの一実施例を示す構成図、第４図はスペーサ
を示す図、第５図は第３図のＡ矢視図、第６図は第３図
のＹ−Ｙ’断面図、第７図（ａ） （ｂ）および第８図
は本発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・コイルの導体、２゛°ターン間渡り部、３・・
・層間渡シ部、１１・・・ターン間渡シ部の（縁縁）ス
ペーサ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 ｉｌｌ 第３図 筒 ２ Ｎ ｌＩ ４ 図 １１５１！ｇ １ 第 ６Ｉ！
Claims (3)
- （１） 導体を複数回巻回し円形状に成形してなる磁
場閉じ込め方式の核融合装置用の磁場コイルにおいて、
最内径側の導体を略スパイラル状に成形し、且つ該成形
導体の外径側に導体を順次巻回してなるパンケーキを複
数積層して構成したことを特徴とする核融合装置用磁場
コイル。 - （２）導体を複数回巻回し円形状に成形してなる磁場閉
じ込め方式の核融合装置用の磁場コイルにおいて、最内
径側の導体を略スノ（イラル状に成形すると共に該成形
導体の外径側に導体を順次巻回してなるパンケーキを複
数積層し、且つ前記最内径側導体の内径側にその内径側
形状が略円形、外径側形状が前記最内径側導体に見合っ
た形状を有するスペーサを配置して構成したことを特徴
とする核融合装置用磁場コイル。 - （３）最内径側導体の１タ一ン分の導体厚さを、そのｌ
ターンの終端側が起端側の略２倍の厚さとなるようにし
た特許請求の範囲第（１）項記載の核融合装置用磁場コ
イル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57148201A JPS5937487A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 核融合装置用磁場コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57148201A JPS5937487A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 核融合装置用磁場コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937487A true JPS5937487A (ja) | 1984-02-29 |
| JPS6341504B2 JPS6341504B2 (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=15447515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57148201A Granted JPS5937487A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 核融合装置用磁場コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937487A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010073777A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 円形多段コイル及びその巻線方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640785A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-17 | Hitachi Ltd | Nuclear fusion device coil |
| JPS56103900A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-19 | Hitachi Ltd | Electromagnetic coil for nuclear fusion reactor |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP57148201A patent/JPS5937487A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5640785A (en) * | 1979-09-10 | 1981-04-17 | Hitachi Ltd | Nuclear fusion device coil |
| JPS56103900A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-19 | Hitachi Ltd | Electromagnetic coil for nuclear fusion reactor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010073777A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 円形多段コイル及びその巻線方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341504B2 (ja) | 1988-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150318098A1 (en) | Transformer | |
| JP2019517136A (ja) | 変圧器および誘導子用巻線を形成する組み重ね式平形巻線コイル | |
| US2948871A (en) | Miniature inductive devices | |
| CN108141082A (zh) | 旋转电机 | |
| US20030016112A1 (en) | Inductive component made with circular development planar windings | |
| JP2567069B2 (ja) | 多重円筒巻線 | |
| JPS6341504B2 (ja) | ||
| KR20230081670A (ko) | 인덕터 및 인덕터를 제공하는 방법 | |
| JP2000331850A (ja) | 高圧発生コイル | |
| US20170294266A1 (en) | Bobbin assembly and method for producing a bobbin assembly | |
| JP2000502840A (ja) | 超伝導巻線を備えた変圧器 | |
| JP2751228B2 (ja) | コンバータトランス | |
| JPH0151851B2 (ja) | ||
| US20250226147A1 (en) | Coil and magnetic component | |
| JP4223573B2 (ja) | 超電導コイル | |
| JP2002231535A (ja) | 大電流用コイル。 | |
| JP2014049681A (ja) | トランス | |
| US20240171030A1 (en) | Motor | |
| JP2006108721A (ja) | 電磁装置 | |
| JP2777166B2 (ja) | 電磁石 | |
| JP2006237221A (ja) | 限流コイル装置 | |
| JPS6333111B2 (ja) | ||
| JPS58127305A (ja) | 超電導マグネツト | |
| JPS6030110A (ja) | 変圧器巻線 | |
| WO2025236583A1 (zh) | 轴向磁通电机定子结构 |