JPS6030100A - 高周波加熱用ダミ−ロ−ド - Google Patents
高周波加熱用ダミ−ロ−ドInfo
- Publication number
- JPS6030100A JPS6030100A JP58137728A JP13772883A JPS6030100A JP S6030100 A JPS6030100 A JP S6030100A JP 58137728 A JP58137728 A JP 58137728A JP 13772883 A JP13772883 A JP 13772883A JP S6030100 A JPS6030100 A JP S6030100A
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- JP
- Japan
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- dummy load
- inner conductor
- resistor
- conductor
- cooling
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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〕
本発明は高周波加熱用ダミーロードに係り、特に核融合
装置のプラズマ追加熱として使用される高周波加熱装置
に採用されるダミーロードに関する。
装置のプラズマ追加熱として使用される高周波加熱装置
に採用されるダミーロードに関する。
磁場を用いて、約１億度の高温プラズマを閉じ込めて核
融合反応を生じさせ、熱を取り出す型式の核融合装置に
おいては、燃料ガスは電子とイオンに分かれたプラズマ
状態で存在し、プラズマ閉じ込め用磁場の磁力線の囲り
に巻きついてら線状の軌道を抽いて運動している。この
運動は、ローレンツ力によるもので、磁力線の囲りに巻
きついている場合の磁力線の囲りを１回転する周波数は
、一般に′電子サイクロトロン周波敬、イオンサイクロ
トロン周波数として知られている。
融合反応を生じさせ、熱を取り出す型式の核融合装置に
おいては、燃料ガスは電子とイオンに分かれたプラズマ
状態で存在し、プラズマ閉じ込め用磁場の磁力線の囲り
に巻きついてら線状の軌道を抽いて運動している。この
運動は、ローレンツ力によるもので、磁力線の囲りに巻
きついている場合の磁力線の囲りを１回転する周波数は
、一般に′電子サイクロトロン周波敬、イオンサイクロ
トロン周波数として知られている。
また、核融合反応を生じさせるには、高温、高密匪のプ
ラズマを発生させる必要があるが、現在、最も高温を得
ているトーラス型の核融合装置においても、核融合反応
を効率的に発生させる約１億度にプラズマを加熱するた
めに、２０ＭＷ以上の大入熱による追加熱が不可欠であ
る。この追加熱方式の代表的なものは、中性粒子入射加
熱方式と高周波加熱方式がある。特に高周波加熱方式は
、加熱効率や加熱システムの全体効率に優れる等その利
点は多い。高周波加熱方式の中でも、プラズマの閉じ込
め磁場の強さとイオンの゛は荷の積の平方根に比例し、
質量の平方根に逆比例するプラズマ中のイオンのイオン
サイクロトロン周波数−もしくはその高周波周波数と外
部から印加する高周波電磁波の周波数を一致させてイオ
ンを直接共鳴加熱するイオンサイクロトロン共鳴加熱方
式は、核融合プラズマの実現のために特に有効な加熱方
式である。
ラズマを発生させる必要があるが、現在、最も高温を得
ているトーラス型の核融合装置においても、核融合反応
を効率的に発生させる約１億度にプラズマを加熱するた
めに、２０ＭＷ以上の大入熱による追加熱が不可欠であ
る。この追加熱方式の代表的なものは、中性粒子入射加
熱方式と高周波加熱方式がある。特に高周波加熱方式は
、加熱効率や加熱システムの全体効率に優れる等その利
点は多い。高周波加熱方式の中でも、プラズマの閉じ込
め磁場の強さとイオンの゛は荷の積の平方根に比例し、
質量の平方根に逆比例するプラズマ中のイオンのイオン
サイクロトロン周波数−もしくはその高周波周波数と外
部から印加する高周波電磁波の周波数を一致させてイオ
ンを直接共鳴加熱するイオンサイクロトロン共鳴加熱方
式は、核融合プラズマの実現のために特に有効な加熱方
式である。
この高周波電磁波の周波数は２０ ｈ４Ｈｚから２００
ＭＨ２程度であり、通常、放送局などで使用される周波
数域にある。この周波数帯の大電力は、通常、大出力の
真空管式増幅器を多段に組合せたシステムで得られる。
ＭＨ２程度であり、通常、放送局などで使用される周波
数域にある。この周波数帯の大電力は、通常、大出力の
真空管式増幅器を多段に組合せたシステムで得られる。
一方、高周波の大電力は、方°向性結合器や高周波ダミ
ーロードを用いて測定、較正されることになる。特にダ
ミーロードは、高周波に対するマツチング特性と大入熱
に対する抵抗特性の変化の少ないことや、除熱特性の優
れていることが要求される高周波大電力測定用の基本コ
ンポーネントである。
ーロードを用いて測定、較正されることになる。特にダ
ミーロードは、高周波に対するマツチング特性と大入熱
に対する抵抗特性の変化の少ないことや、除熱特性の優
れていることが要求される高周波大電力測定用の基本コ
ンポーネントである。
第１図に従来の大電力ダミーロードの例を示す。
該図の如く、従来のダミーロードは、その特性インピー
ダンスを合せ、かつ、広帯域でインピーダンスが一定と
なる様外導体１はテーパ管状の形をしている。そして、
内導体部２は２重管構造の絶縁筒３と、この内部を流れ
る抵抗体となる水酸化す） ＩＪウム水溶液４で構成さ
れ、高周波の大電力は水酸化ナトリウム水溶液４で発熱
に変えられて吸収される。このような構成において、抵
抗値を一定に保つために水酸化ナトリウム水溶液４の温
度を一定に保つことは不可欠であり、通常、この水酸化
ナトリウム水溶液４は循環ポンプ５に熱交換器６、出入
口温度センサー７等で熱交換して水酸化ナトリウム水溶
液４の温度を一定に保っている他、除熱を行うシステム
となっている。
ダンスを合せ、かつ、広帯域でインピーダンスが一定と
なる様外導体１はテーパ管状の形をしている。そして、
内導体部２は２重管構造の絶縁筒３と、この内部を流れ
る抵抗体となる水酸化す） ＩＪウム水溶液４で構成さ
れ、高周波の大電力は水酸化ナトリウム水溶液４で発熱
に変えられて吸収される。このような構成において、抵
抗値を一定に保つために水酸化ナトリウム水溶液４の温
度を一定に保つことは不可欠であり、通常、この水酸化
ナトリウム水溶液４は循環ポンプ５に熱交換器６、出入
口温度センサー７等で熱交換して水酸化ナトリウム水溶
液４の温度を一定に保っている他、除熱を行うシステム
となっている。
このように従来の高周波加熱用ダミーロードは、抵抗体
として水酸化ナトリウムの水溶液等の伝導性を持たせた
電解液が使用されて来た。しかし、この場合は、抵抗体
の抵抗値を一定に保つために、電解液の温度や濃度を常
に一定に保つことが必要である他、除熱のためには別系
統の冷却水と電解液の間で熱交換器を要し、電解液の循
環用ポンプ等も必要であるため、腐食等の問題があり使
用寿命が短く、運転までに多大の時間を要すると言う欠
点がある。また、一般に高周波加熱用ダミーロードは、
その特性として無反射終端で伝送路のインピーダンスと
整合していることと、高周波大電力を消費している間に
ダミーロードのインピーダンスが変化せず整合条件が満
足されていることが要求される。更に、伝送路のインピ
ーダンスは、通常、純抵抗分のみの特性インピーダンス
となる様設計されているので、ダミーロードも高周波に
対して純抵抗となる様設計することになる。また、核融
合装置のプラズマ加熱用に使用される様な高周波発振器
の高周波大電力を測定するだめのダミーロードは上記諸
点に鑑みて特にその冷却方式、構造に工夫が施されなけ
ればならない。
として水酸化ナトリウムの水溶液等の伝導性を持たせた
電解液が使用されて来た。しかし、この場合は、抵抗体
の抵抗値を一定に保つために、電解液の温度や濃度を常
に一定に保つことが必要である他、除熱のためには別系
統の冷却水と電解液の間で熱交換器を要し、電解液の循
環用ポンプ等も必要であるため、腐食等の問題があり使
用寿命が短く、運転までに多大の時間を要すると言う欠
点がある。また、一般に高周波加熱用ダミーロードは、
その特性として無反射終端で伝送路のインピーダンスと
整合していることと、高周波大電力を消費している間に
ダミーロードのインピーダンスが変化せず整合条件が満
足されていることが要求される。更に、伝送路のインピ
ーダンスは、通常、純抵抗分のみの特性インピーダンス
となる様設計されているので、ダミーロードも高周波に
対して純抵抗となる様設計することになる。また、核融
合装置のプラズマ加熱用に使用される様な高周波発振器
の高周波大電力を測定するだめのダミーロードは上記諸
点に鑑みて特にその冷却方式、構造に工夫が施されなけ
ればならない。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その第１の目
的とするところは、抵抗体の温度変化を抑えて特性が変
化することなく使用できる点にあり、また、第２の目的
とするところは、第１の目的に加え構造簡単にして冷却
効率を向上させた高周波加熱用ダミーロードを提供する
にある。
的とするところは、抵抗体の温度変化を抑えて特性が変
化することなく使用できる点にあり、また、第２の目的
とするところは、第１の目的に加え構造簡単にして冷却
効率を向上させた高周波加熱用ダミーロードを提供する
にある。
本発明は伝送路に接続される内導体と同軸状に配置され
た外導体を内導体端部より軸方向に延長すると共に、該
延長部をテーパ状に形成し、このテーパ状外導体先端部
に一端が接続され、他端が前記内導体に接続される抵抗
体を導電性セラミックで（１乍成することにより第１の
目的を、また、上記イ１り成圧加え、抵抗体を冷却する
ための冷却媒体の通路となる冷却路を樹脂で成形した筒
で構成し、核部を導電性セラミックに密着することによ
り第２の目的をそれぞれ達成するようになしたものであ
る。
た外導体を内導体端部より軸方向に延長すると共に、該
延長部をテーパ状に形成し、このテーパ状外導体先端部
に一端が接続され、他端が前記内導体に接続される抵抗
体を導電性セラミックで（１乍成することにより第１の
目的を、また、上記イ１り成圧加え、抵抗体を冷却する
ための冷却媒体の通路となる冷却路を樹脂で成形した筒
で構成し、核部を導電性セラミックに密着することによ
り第２の目的をそれぞれ達成するようになしたものであ
る。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第２図に本発明の高周波加熱用ダミーロードの一実施例
を示す。
を示す。
該図の如く、本実施例のダミーロードは、伝送路に接続
される外導体フランジ１１と内導体１２、該内導体１２
と同軸状に配置された外導体１３、該外導体１３を内導
体１２の端部より軸方向に延長すると共に、該延長部を
テーパ状に形成され、とのテーパ状の外導体１３の先端
部で終端され、他端が内導体１２に直接接続され抵抗体
１４、該抵抗体１４を直接冷却するための冷却水を通す
冷却水路１５及び内導体１２と外導体１３との間に配置
されるスペーサ１６より概略構成される。ここで、内導
体１２と外導体１３は銅等の導体で構成され、スペーサ
１６は高周波特性、電気絶縁特性の優れるフッ素樹脂板
が使用されている。更に１冷却水路１５は、内筒１５ａ
と外筒１５ｂとが同軸状に配置されて構成され、中央部
に配置される内筒１５ａで給水路１７を形成し、この給
水路１７を通って給水され、この内筒１５ａの外側に配
置され、かつ、抵抗体１４に接した外筒１５ｂで排水路
１８を形成し、この排水路１８を通って冷却水が強制循
環させられている。尚、内筒１５ａと外筒１５ｂとの間
には穴あきのスペーサ１９が介在され、このスペーサ１
９で両者が一体化されていて、しかも、冷却水路１５は
抵抗体１４のサポートも兼ねている。そして、本実施例
では上記抵抗体１４を炭化ケイ素、あるいはチッ化ケイ
素等の導電性セラミックで構成すると共に、冷却水路１
５を形成する内筒１５ａ１及び外面１５ｂを７ツノ樹脂
やエポキシ樹脂等の成形品で構成し、外ｉＷＭ １５
ｂの外面と導電性セラミックとの内面はエポキシ樹脂等
の接着剤で充分良く接着されている。尚、導電性セラミ
ックと内導体１２は電気的には充分接触が保たれている
ことは勿論、導電性セラミックの長さ方向の抵抗値は伝
送路の特性インピーダンスに合せて設計されている。ま
た、外導体１３の形状は、通常の無反射終端器の特性を
満足する様な形状となっている。
される外導体フランジ１１と内導体１２、該内導体１２
と同軸状に配置された外導体１３、該外導体１３を内導
体１２の端部より軸方向に延長すると共に、該延長部を
テーパ状に形成され、とのテーパ状の外導体１３の先端
部で終端され、他端が内導体１２に直接接続され抵抗体
１４、該抵抗体１４を直接冷却するための冷却水を通す
冷却水路１５及び内導体１２と外導体１３との間に配置
されるスペーサ１６より概略構成される。ここで、内導
体１２と外導体１３は銅等の導体で構成され、スペーサ
１６は高周波特性、電気絶縁特性の優れるフッ素樹脂板
が使用されている。更に１冷却水路１５は、内筒１５ａ
と外筒１５ｂとが同軸状に配置されて構成され、中央部
に配置される内筒１５ａで給水路１７を形成し、この給
水路１７を通って給水され、この内筒１５ａの外側に配
置され、かつ、抵抗体１４に接した外筒１５ｂで排水路
１８を形成し、この排水路１８を通って冷却水が強制循
環させられている。尚、内筒１５ａと外筒１５ｂとの間
には穴あきのスペーサ１９が介在され、このスペーサ１
９で両者が一体化されていて、しかも、冷却水路１５は
抵抗体１４のサポートも兼ねている。そして、本実施例
では上記抵抗体１４を炭化ケイ素、あるいはチッ化ケイ
素等の導電性セラミックで構成すると共に、冷却水路１
５を形成する内筒１５ａ１及び外面１５ｂを７ツノ樹脂
やエポキシ樹脂等の成形品で構成し、外ｉＷＭ １５
ｂの外面と導電性セラミックとの内面はエポキシ樹脂等
の接着剤で充分良く接着されている。尚、導電性セラミ
ックと内導体１２は電気的には充分接触が保たれている
ことは勿論、導電性セラミックの長さ方向の抵抗値は伝
送路の特性インピーダンスに合せて設計されている。ま
た、外導体１３の形状は、通常の無反射終端器の特性を
満足する様な形状となっている。
このような構成とすることにより、導電性セラミンクで
あるため抵抗体１４の温度変化が抑えられ、従って、腐
食等の心配もなく、抵抗体１４で消費された高周波電力
は冷却水で除熱され大電力で特性が変化することなく使
用でき、使用寿命が長くなり、運転まで長時間を要する
こともなくなる。また、熱交換器や電解液槽が必要でな
いため、簡単な構成で抵抗体１４を直接冷却できるので
、冷却効率が向上することは勿論、高周波大電力を整合
条件を満しながら吸収できる効果がある。
あるため抵抗体１４の温度変化が抑えられ、従って、腐
食等の心配もなく、抵抗体１４で消費された高周波電力
は冷却水で除熱され大電力で特性が変化することなく使
用でき、使用寿命が長くなり、運転まで長時間を要する
こともなくなる。また、熱交換器や電解液槽が必要でな
いため、簡単な構成で抵抗体１４を直接冷却できるので
、冷却効率が向上することは勿論、高周波大電力を整合
条件を満しながら吸収できる効果がある。
尚、ダミーロードの前にインピーダンス変換器を設けて
、ダミーロードの設計インピーダンスを材料等から定ま
る適正値となる様にすれば、材料の選定や寸法上の制約
等があるときには特に有効である。
、ダミーロードの設計インピーダンスを材料等から定ま
る適正値となる様にすれば、材料の選定や寸法上の制約
等があるときには特に有効である。
以上説明した本発明の高周波加熱用ダミーロードによれ
ば、伝送路に接続される内導体と同軸状に配置された外
導体を内導体端部より軸方向に延長すると共に、該延長
部をテーパ状に形成し、このテーパ状外導体先端部に一
端が接続され、他端が前記内導体に接続される抵抗体を
導電性セラミックで構成したものであるから、抵抗体の
温度変化が抑えられ特性が変化することで使用でき、ま
た、上述の（Ｎ成に加え、抵抗体を冷却するための冷却
媒体の通路となる冷却路を樹脂で成形した筒で構成し、
核部を導電性セラミックに密着したものであるから、簡
単な構成で抵抗体を直接冷却できるため、冷却効率が向
上し此種ダミーロードに採用する場合には非常に有効で
ある。
ば、伝送路に接続される内導体と同軸状に配置された外
導体を内導体端部より軸方向に延長すると共に、該延長
部をテーパ状に形成し、このテーパ状外導体先端部に一
端が接続され、他端が前記内導体に接続される抵抗体を
導電性セラミックで構成したものであるから、抵抗体の
温度変化が抑えられ特性が変化することで使用でき、ま
た、上述の（Ｎ成に加え、抵抗体を冷却するための冷却
媒体の通路となる冷却路を樹脂で成形した筒で構成し、
核部を導電性セラミックに密着したものであるから、簡
単な構成で抵抗体を直接冷却できるため、冷却効率が向
上し此種ダミーロードに採用する場合には非常に有効で
ある。
第１図は従来の高周波加熱用ダミーロードを一部断面し
て示す構成図、第２図は本発明の高周波加熱用ダミーロ
ードの一実施例を示す断面図である。
て示す構成図、第２図は本発明の高周波加熱用ダミーロ
ードの一実施例を示す断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、伝送路に接続される内導体と、該内導体と同軸状に
配置された外導体と、核外導体を内導体端部より軸方向
に延長すると共に、該延長部をテーパ状に形成し、この
テーパ状外導体先端部に一端が接続され、他端が前記内
導体に接続される抵抗体と、該抵抗体を冷却するための
冷却媒体の通路となる冷却路とを備えた高周波加熱用ダ
ミーロードにおいて、前記抵抗体を導電性セラミックで
構成したことを特徴とする高周波加熱用ダミーロード。 ２、伝送路に接続される内導体と、該内導体と同軸状に
配置された外導体と、核外導体を内導体端部より軸方向
に延長すると共に、該延長部をテーパ状に形成し、との
テーパ状外導体先端部に一端が接続され、他端が前記内
導体に接続される抵抗体と、該抵抗体を冷却するための
冷却媒体の通路となる冷却路とを備えた高周波加熱用ダ
ミーロードにおいて、前記抵抗体を導電性セラミックで
構成すると共に、前記冷却路を樹脂で成形した筒で構成
し、核部を前記導電性セラミックに密着したことを特徴
とする高周波加熱用ダミーロード。 ３、前記冷却路は、中央部分が冷却媒体を給水する給水
路を形成する内筒とその外周部分が冷却媒体を排水する
排水路を形成している外筒とから成り、該内筒と外筒間
に幌式あきのスペーサが介在されてこることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の高周波加熱用ダミーロー
ド。 、４．前記筒はエポキシ樹脂で成形されていることを特
徴とする特許請求の範囲第２項、または第３項記載の高
周波加熱用ダミーロード。 ５、前記筒はフッ素樹脂で成形されていることを特徴と
する特許請求の範囲第２項、または第３項記載の高周波
加熱用ダミーロード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137728A JPS6030100A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 高周波加熱用ダミ−ロ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58137728A JPS6030100A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 高周波加熱用ダミ−ロ−ド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030100A true JPS6030100A (ja) | 1985-02-15 |
| JPH0220949B2 JPH0220949B2 (ja) | 1990-05-11 |
Family
ID=15205439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58137728A Granted JPS6030100A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 高周波加熱用ダミ−ロ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030100A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5734308A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-24 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Ceramic resistor |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP58137728A patent/JPS6030100A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5734308A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-24 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Ceramic resistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220949B2 (ja) | 1990-05-11 |
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