JPS60173494A - 核融合装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は核融合装置に係り特にダイバータコイルの構造
に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に核融合装置例えばトカマク形核融合装散において
はプラズマから発生した竹電粒子を中性化１７て外部に
ｖト気する為にダイバータ装置が設けられている。この
ダイバーク装置はダイバータとダイバータコイルとから
構成されている。上もピダイバータコイルはプラズマセ
パラトリックス（Ｃヌル点を作り出しプラズマを囲む磁
力線をダイバータまで゛引き出し磁力線に沿って運動す
る企工電粒子をダイバータに当接させる機能を有してい
る。一方上記ダイバータは荷電粒子を中性化して外部に
排気する機能を有している０上ｎ己ダイバータＩ′ｉ）
゛ランケ゛ントおよびプラズマ間に設置され、一方ダイ
バータコイルは真空容器外周に設けられたトロイダルコ
イルの外（ｌｊｌＩに設ける場合と内側に設ける場合と
がある。

ダイバータコイル全トロイダルコイルの外側に設置する
場合にはプラズマ中心から離れる為に大きな電流を必要
としかつ超１！Ｌ導コイルを使用する必要がある０そし
てダイバークコイルを流れる電流が作り出す磁場と前記
トロイダルコイル′（ｉｌ−流れる電流によってトロイ
ダルコイルに大きな転倒力が発生する恐れがある。甘た
ダイバータコイルをトロイダルコイルの内側に設置する
場合には外側に設置する場合程の大電流を必要としない
がプラズマから発生する中性子照射による劣化および分
解組立を考慮して常電導コ・ダルを用いるのが一般的で
ある。そして分解修理の際にはリモートハンドリング装
置等を使用してトロイダルコイルの内側でダイバータコ
イル、ダイバータコイル冷却用の配管を切断、溶接しな
ければならず非常に困難である。そこで現在ではダイバ
ータコイルをトロイダルコイルの外側に設け、前述した
ように、超電導コイルを使用する方法が一般的となって
いる。

〔背量技術の問題点〕

核融合装置の小形化およびコストの低減を図るにはダイ
バータコイルをトロイダルコイルの内側に設置すること
が望ましく、その場合ダイバータコイルの分解修理を容
易にかつ短時間で行ないたいという要求がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ダイバータコイルをトロイダルコイル
の内側に設けることにより装置の小形化およびコストの
低減を図り、かつダイバータコイルの分解修理金容易（
で行なうことが可能な核融合装置を提供することＫある
。

〔発明の概要〕

本発明による核融合装置は、トーラス状をなし内部にプ
ラズマを封じ込め高真空を維持している真空容器と、こ
の真空容器の内側に上記プラズマを囲むよう（Ｃ設けら
れ増殖材を収容するブランケットと、上記真空容器およ
びブランケットとの間に設けられた遮蔽体と、上記真空
容器外周に設けられ複数のセグメントから構成されたト
ロイダルコイルと、上記ブランケットとプラズマとの間
に設けられ、上記トロイダルコイルの各セグメント間に
介挿された複数のダイバータセグメントからなりプラズ
マから発生した狗屯粒子を中性化して排気するダイバー
タと、上記トロイダルコイルの各セグメント間に介挿さ
れた複重つ゛イバータコイルセグメントからなり上記ダ
イバータに荷電粒子を当接させるダイバータコイルとを
具備し、上記ダイバータコイルセグメントおよびダイバ
ータセグメントを各セグメント毎一体１ｃ出入可能にし
た構成である０すなわちダイバータコイル（ｒトロイダ
ルコイルの内側（Ｃ形成し、かつダイバータを検数のダ
イバータセグメントに分割し、ダイバータコイルｌＩｉ
のダイバータコイルセグメントに分割し、これらダイバ
ータセグメントおよびダイバータコイルセグメントを各
セグメント毎一体に１−ロイダルコイルの各セグメント
間から出入可能にした構成である。

したがって核融合装置酋として小形化およびコストの低
減を図ることができる。そしてダイバータコイルを交換
する際の交換作業を容易にかつ短時間で行なうことがで
きる。さらにダイバータコイルをプラズマに近づけるこ
とができるのでトロイダルコイルの転倒力低減をも図る
ことができる。

〔発明の実施例〕

第１１９１々い（７第５図を参照して本発明の一実施例
を説明する。第１図は核融合装置の概略構成図である。

図中１は真空容器を示す。この真空容器１はトーラス状
をなし内部にプラズマ２を封じ込め高真空を維持してい
る。この真空容器１の内側に上記プラズマ２を囲むよう
にブランケット３が設けられている。このブランケット
３内には例えばＬｌ、０　等のセラミックよりなるトリ
チウム増殖材が収容されている。このブランケット３と
前記真空容器１との間には遮蔽体４が設けられている。

そ］−て真空容器１外周には第２図に示すようにトロイ
ダルコイル５が設けられている。このトロイダルコイル
５は第４図および第５図に示すように複数のセグメント
５Ａから構成されている。前記ブランケット、？とプラ
ズマ２との間ＫＩ′：Ｊ、ダイバータ６が設けられてお
り、第３図に示すようなａ数のダイバータセグメント６
Ａから構成されている。そして−１−記トロイダルコイ
ル５と真空容器１との間Ｋｔ／ｉダイバータコイル７が
設けられている。すなわちこのダイバータコイル７によ
りプラズマセパラトリックスにヌル点を作り出［７プラ
ズマ２を囲む磁力線を上記ダイパークロ”４で引へ出し
磁力線にそって運動する荷電粒子をダイバータ６に当接
させ荷電粒子を中性化して外部に排気する構成である。

上記ダイバータコイル７は第４図および第５図に示すよ
うに前記トロイダルコイル５の各セグメント５Ａ間に介
挿された複数のダイバータコイルセグメント７Ａから構
成されている。このダイバータコイルセグメント７Ａｌ
ｄ第３図に示すようにダイバータセグメント６Ａと対応
関係にあり、したがってダイバータコイルセグメント７
Ａおよびダイパー・クセグメント６Ａを各セグメント毎
一体にトロイダルコイル５の各セグメント５人間から引
き出せる構成となっている。また上記各ダイバータコイ
ルセグメント７Ａ−には図中小矢部で示す方向に′電流
が流れるようＫなっており、したがって各ダイバータコ
イルセグメント７Ａの側部の入口、出口の電流は互いに
打消しあいダイバータ６に内蔵された状態の先端部のみ
がコイルと［２ての機能を果す構成であり、トロイダル
コイル５の内側」ニダイバータコイル７が形成されたこ
とになる。

上記構成において例えば定期点検時ダイバータコイル７
お工びダイバータ６を交換する場合について説明する。

督すダイバータコイル７の各ダイバータコイルセグメン
ト７ＡＫ接続されているリード線（図示せず）を取り外
す。そして冷却配管（図示せず）の切り離しを行ない、
上記各ダイバータコイルセグメント７Ａの固定ボルト　
（図示せず）を外す。次にリモートハンドリング装置（
図示せず）等を使用してダイバータセグメント６Ａおよ
びダイバータコイルセグメント７Ａｅ各セグメント毎図
中大矢印で示す方向に引き抜く。そして新しいダイバー
タセグメント６Ａおよびダイバータコイルセグメントｙ
Ａ、に逆にトロイダルコイル５の各セグメント５八間か
ら一体に介挿し装着する。これでダイバータ６およびダ
イバータコイル７を交換することがでへるのである。

す彦わちダイバータコイル７をトロイダルコイル５の内
側に設け、かつダイバータ６を複数のダイバータセグメ
ント６Ａに分割、ダイバータコイル？を複数のダイバー
タコイルセグメント７Ａに分割し、これらダイバータセ
グメント６Ａおよびダイバータコイルセグメント７Ａを
各セグメント毎一体にトロイダルコイル５の各セグメン
ト５人間から出入可能としたことにより、核融合装置の
小形化およびコストの低減を図ることができる。

またダイバータ６およびダイバータコイル７を交換する
際ダイバータ６およびダイバータコイル７を切断あるい
は溶接する必要がなくかつダイバータコイル７冷却用の
配管の切断、溶接も不要となり、交換作業を容易にかつ
短時間で行なうことができる。そしてダイバータコイル
へ ７をプラズマ２に近づけることがでへ疋のでトロイダル
コイル５の転倒力低減をも図ることができる。

なお前記実施例ではダイバータ６およびダイバータコイ
ル７を１箇所ずつ設けた場合について示したが第６図に
示すようにプラズマ２を挾んで対向する位僧にもう１箇
所ダイバータ８、ダイバータコイル９を設けてダブルヌ
ル形にした場合にも同様の効果を得ることができる。な
お前記実施例と同一部分には同一符号を付して示し、同
一構成部分については、その説明を省略した。

〔発明の効果〕

本発明による核融合装ｗ１は、トーラス状をなし内部に
プラズマを封じ込め高真空を維持している真空容器とこ
の真空容器の内側に上記プラズマを囲むように設けられ
増殖材を収容するブランケットと、上記真空容器および
ブランケットとの間に設けられた遮蔽体と、上記真空容
器外周に設けられ複数のセグメントから構成されたトロ
イダルコイル ラズマとの間に設けられ、上記トロイダルコイルの各セ
グメント間に介挿され複数のダイバータセグメントから
なりプラズマから発生した荷電粒子を中性化して排気す
るダイバータと、上訴ニドロイダルコイルの各セグメン
ト間に介挿された複数のダイバータコイルセグメントか
らなり上記ダイバータに荷電粒子を当接させるダイバー
タコイルとを具備し、上記ダイバータコイルセグメント
およびダイバータセグメントを各セグメント毎一体に出
入可能にした構成である。

すなわちダイバータコイルをトロイダルコイルの内側に
形成し、かつダイバークを複数のダイバータセグメント
に分割し、ダイバークコイルヲ複数のダイバータコイル
セグメントに分割しこれらダイバータセグメントおよび
ダイバータコイルセグメントに各セグメント毎一体にト
ロイダルコイルの客セグメント間から出入可能にした構
成である。

したがって核融合装置として小形化およびコストの低減
を図ることができる。そしてダイバータコイル全交換す
る際の交換作業を容易にかつ短時間で行なうことができ
る。さらにダイバークコイルをプラズマに近づけること
がでへるのでトロイダルコイルの転倒力低減をも図るこ
とができる弄その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は核融合装置の概略構成図、第２図は第１図の一部
拡大図、第３図は１つのダイバータセグメントおよびダ
イバータコイルセグメントを示す斜視図、第４図はトロ
イダルコイルおよびダイバータコイルの一部平面図、第
５図はトロイダルコイルおよびダイバータコイルの斜視
図、第６図は他の実施例を示す断面図である。 １・・・真空容器、２・・・プラズマ、３・・・ブラン
ケット、４・・・遮蔽体、５・・・トロイダルコイル、
５Ａ・・・トロイダルコイルのセグメント、６・・・ダ
イバータ、６Ａ・・・ダイバータセグメント、７・・・
ダイバータコイル、７Ａ・・・ダイバータコイルセグメ
ント。 出願人代理人　弁理士　銘　江　瓜　彦第１図 こＣ（３「々１ 第４図 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トーラス状をなし、内部にプラズマを封じ込める真空容
   器と、この真空容器の内側に上記プラズマを囲むように
   設けられ増殖材を収容するブランケットと、上記真空容
   器およびブランケットとの間に設けられた遮蔽体と、上
   記真空容器外周に設けられ複数のセグメントから構成さ
   れたトロイダルコイルと、上記ブランケットとプラズマ
   との間に設けられ、上記トロイダルコイルの各セグメン
   ト間に介挿された複数のダイバークセグメントからなり
   プラズマから発生した荷電粒子を中性化して排気するダ
   イバータと、上記トロイダルコイルの各セグメント間に
   介挿された複数のダイバータコイルセグメントがらなり
   、上記ダイバータに荷電粒子を尚接させるダイバータコ
   イルとを具備し、上記ダイバータコイルセグメントおよ
   びダイバータセグメントを各セグメント毎一体に出入可
   能にしたことを特徴とする核融合装置。