JPS6049268B2 - 核融合装置のトロイダル巻線 - Google Patents
核融合装置のトロイダル巻線Info
- Publication number
- JPS6049268B2 JPS6049268B2 JP53025368A JP2536878A JPS6049268B2 JP S6049268 B2 JPS6049268 B2 JP S6049268B2 JP 53025368 A JP53025368 A JP 53025368A JP 2536878 A JP2536878 A JP 2536878A JP S6049268 B2 JPS6049268 B2 JP S6049268B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toroidal winding
- torus
- winding
- fusion device
- center
- 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.)
- Expired
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
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核融合装置のトロイダル巻線に係り、特に複数
の接続部を有するコイル導体を所定数巻回して構成する
核融合装置のトロイダル巻線に関する。
の接続部を有するコイル導体を所定数巻回して構成する
核融合装置のトロイダル巻線に関する。
一般に、トーラス形核融合装置に採用されるトロイダル
巻線は、第１図に示すように、矢印Ｉで示す如き電流を
流すことによつて、ドーナツ形の空間に矢印Ｈて示す如
き磁界を発生させるためのもので、その磁界Ｈの磁束密
度Ｂは次式で表わされる。
巻線は、第１図に示すように、矢印Ｉで示す如き電流を
流すことによつて、ドーナツ形の空間に矢印Ｈて示す如
き磁界を発生させるためのもので、その磁界Ｈの磁束密
度Ｂは次式で表わされる。
Ｂ＝−・・・・・・・・・（１）
２πＲ
たた七
μ：透磁率
Ｎ：巻線の巻回数
Ｉ：電流
Ｒ：トーラス中心軸Ｚを中心としかつこの軸Ｚに垂直な
半径この磁界Ｈと電流Ｉによつてトロイダル巻線１に生
じる電磁力は、磁束密度Ｂと電流Ｉのベクトル積で、そ
の方向は磁界Ｈと電流Ｉに直交した外向きとなり、その
大きさは電流Ｉを一定とすれば、磁束密度Ｂに比例した
値、従つて半径Ｒに反比例した値となる。
半径この磁界Ｈと電流Ｉによつてトロイダル巻線１に生
じる電磁力は、磁束密度Ｂと電流Ｉのベクトル積で、そ
の方向は磁界Ｈと電流Ｉに直交した外向きとなり、その
大きさは電流Ｉを一定とすれば、磁束密度Ｂに比例した
値、従つて半径Ｒに反比例した値となる。
フ 第２図はこの内容を図示したもので、トロイダル巻
線１の単位長当りに作用する電磁力ｆの包絡線Ｓが示す
ように、トロイダル巻線１に生じる電磁力はトーラス中
心軸Ｚ側に偏寄した分布となつている。
線１の単位長当りに作用する電磁力ｆの包絡線Ｓが示す
ように、トロイダル巻線１に生じる電磁力はトーラス中
心軸Ｚ側に偏寄した分布となつている。
そのため、このトーラス中心軸Ｚ側への電磁力は、第３
図に示すように、トロイダル巻線１のトーラス中心位置
に中心ブロック３を配置し、この中心ブロック３でフイ
ツトスペーサ２を介してトロイダル巻線１を支持するこ
とにより行つているのが普通である。
図に示すように、トロイダル巻線１のトーラス中心位置
に中心ブロック３を配置し、この中心ブロック３でフイ
ツトスペーサ２を介してトロイダル巻線１を支持するこ
とにより行つているのが普通である。
第３図において、ｆ″は中心ブロック３て支持した後に
おけるトロイダル巻線１の単位長当りに作用する合成力
の分布を示すもので、第２図と比較して、半径Ｒ方向に
おけるアンバランス分が打ち消され、トロイダル巻線１
が中心ブロック３で支持固定されたことが判る。なお、
この場合、トーラス中心軸Ｚ方向の力はＲ軸に対して対
称てあるため、分布は必ずしも均一にならなくともトロ
イダル巻線１の固定に問題はない。ところで、最近核融
合装置の大形化に伴ない、そのトロイダル巻線に流す電
流は数万アンペア以上にもなり、コイル導体の断面積も
百平方センチ以上必要となるため、トロイダル巻線の内
部には製作作業上等の観点から多数のコイル導体接続部
を設ける必要が生じつつある。
おけるトロイダル巻線１の単位長当りに作用する合成力
の分布を示すもので、第２図と比較して、半径Ｒ方向に
おけるアンバランス分が打ち消され、トロイダル巻線１
が中心ブロック３で支持固定されたことが判る。なお、
この場合、トーラス中心軸Ｚ方向の力はＲ軸に対して対
称てあるため、分布は必ずしも均一にならなくともトロ
イダル巻線１の固定に問題はない。ところで、最近核融
合装置の大形化に伴ない、そのトロイダル巻線に流す電
流は数万アンペア以上にもなり、コイル導体の断面積も
百平方センチ以上必要となるため、トロイダル巻線の内
部には製作作業上等の観点から多数のコイル導体接続部
を設ける必要が生じつつある。
この場合、各コイル導体の端部間の接続はろう付等で行
なわれるが、この接続部は接着効率、高ノ温軟化等の問
題でともすれは構造上の弱点となる嫌いがあるので、で
きるだけ力、特に張力の生じない位置で接続を行なうこ
とが望ましい。
なわれるが、この接続部は接着効率、高ノ温軟化等の問
題でともすれは構造上の弱点となる嫌いがあるので、で
きるだけ力、特に張力の生じない位置で接続を行なうこ
とが望ましい。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、トロイダル巻線の複数のコ５イル導体接続
部を有して構成したものてあつても、その接続部におけ
る構造上の耐力低下をなくし信頼性の高い核融合装置の
トロイダル巻線を提供するにある。
るところは、トロイダル巻線の複数のコ５イル導体接続
部を有して構成したものてあつても、その接続部におけ
る構造上の耐力低下をなくし信頼性の高い核融合装置の
トロイダル巻線を提供するにある。
本発明はトロイダル巻線を構成するコイル導体３の接続
部を、該トロイダル巻線の中心を通り、かつ、トーラス
中心軸に平行な直線の近傍に配置することにより、所期
の目的を達成するようになしたものてある。
部を、該トロイダル巻線の中心を通り、かつ、トーラス
中心軸に平行な直線の近傍に配置することにより、所期
の目的を達成するようになしたものてある。
即ち、トロイダル巻線に作用する電磁力による張力が最
小となる位置を解析的に求４め、この位置にコイル導体
の接続部を配置したものである。以下、図面の実施例に
基づいて本発明の詳細な説明する。
小となる位置を解析的に求４め、この位置にコイル導体
の接続部を配置したものである。以下、図面の実施例に
基づいて本発明の詳細な説明する。
第４図は第３図のうち、トロイダル巻線１に加わる力に
関する部分のみを取り出して示したものである。
関する部分のみを取り出して示したものである。
いま、トロイダル巻線１の小円の中心Ｃを通７り、Ｒ軸
に対して角度θ。
に対して角度θ。
を有する直線Ｘ−Ｘを引き、これと直角にトロイダル巻
線１の半ターン中に生じる張力Ｔを考えると、その総和
は次の（２）式で与えられる。ヮ Ｔ＝ＲＯｆ４ｔ；
θ。
線１の半ターン中に生じる張力Ｔを考えると、その総和
は次の（２）式で与えられる。ヮ Ｔ＝ＲＯｆ４ｔ；
θ。
ｆ″Ｓｉｎφｄφ
・・・・（２）ただし、ＲＯ：巻線の半径 φ：直線のＣ−Ｘと、巻線上の任意の位置とＣ 点を
結ぶ直線とのなす角度。
・・・・（２）ただし、ＲＯ：巻線の半径 φ：直線のＣ−Ｘと、巻線上の任意の位置とＣ 点を
結ぶ直線とのなす角度。
詳細な解析は省略するが、第４図の力ｆ″の分布がＲ軸
方向に対してはバランスしており、Ｚ軸方向のみに反比
例した要素が残ることを考えると、張力Ｔは０。
方向に対してはバランスしており、Ｚ軸方向のみに反比
例した要素が残ることを考えると、張力Ｔは０。
＝０の時最大となり、００＝９０、となつた時最小とな
る。したがつて、本発明の一実施例では、第５図に示す
ように、トロイダル巻線１を構成する各コイル導体４の
接続部５を、張力Ｔが最小となる０。
る。したがつて、本発明の一実施例では、第５図に示す
ように、トロイダル巻線１を構成する各コイル導体４の
接続部５を、張力Ｔが最小となる０。
＝９００の位置、すなわちトロイダル巻線１の中心Ｃを
通りトーラス中心軸Ｚに平行な直線Ｙ−Ｙの近傍に配置
する。ただ、この場合、各接続部５をトロイダル巻線１
の径方向において一致させると、トロイダル巻線１全体
としての耐力がこの部分で低下するので、図示のように
、直線Ｙ−Ｙに対し±２０る程度の範囲内で各接続部５
を分散して配置するのが望ましい。このような本実施例
の構成とすることにより、トロイダル巻線１を構成する
コイル導体４の接続部５が、張力が最小となる位置の近
傍に配置されるので、この接続部５に生じる応力を、例
えばＲ軸上に配置した場合の数分の１程度に軽減するこ
とができ（計算結果による）、例えは硬銅材を用いたコ
イル導体４のろう付けに基づく局部的な軟化による耐力
低下等を実質的に補うことが可能となつて、トロイダル
巻線１の信頼性を向上することができる。
通りトーラス中心軸Ｚに平行な直線Ｙ−Ｙの近傍に配置
する。ただ、この場合、各接続部５をトロイダル巻線１
の径方向において一致させると、トロイダル巻線１全体
としての耐力がこの部分で低下するので、図示のように
、直線Ｙ−Ｙに対し±２０る程度の範囲内で各接続部５
を分散して配置するのが望ましい。このような本実施例
の構成とすることにより、トロイダル巻線１を構成する
コイル導体４の接続部５が、張力が最小となる位置の近
傍に配置されるので、この接続部５に生じる応力を、例
えばＲ軸上に配置した場合の数分の１程度に軽減するこ
とができ（計算結果による）、例えは硬銅材を用いたコ
イル導体４のろう付けに基づく局部的な軟化による耐力
低下等を実質的に補うことが可能となつて、トロイダル
巻線１の信頼性を向上することができる。
以上説明した本発明の核融合装置のトロイダル巻線によ
れば、トロイダル巻線を構成ｒるコイル導体の接続部を
、該トロイダル巻線のｐ心を通り、かつ、トーラス中心
軸に平行な直線Ｄ近傍に配置したものであるから、コイ
ル導体の接続部がトロイダル巻線に作用する電磁力によ
る張力が最小となる位置に配置されるため、この接続部
は構造上耐力低下することがなく、信頼性の高い此種ト
ロイダル巻線を得ることができる。
れば、トロイダル巻線を構成ｒるコイル導体の接続部を
、該トロイダル巻線のｐ心を通り、かつ、トーラス中心
軸に平行な直線Ｄ近傍に配置したものであるから、コイ
ル導体の接続部がトロイダル巻線に作用する電磁力によ
る張力が最小となる位置に配置されるため、この接続部
は構造上耐力低下することがなく、信頼性の高い此種ト
ロイダル巻線を得ることができる。
第１図はトロイダル巻線の磁界発生状態を示す説明図、
第２図はトロイダル巻線に生じる電磁力の分布状態を示
す説明図、第３図はトロイダル巻線の支持方法と支持後
における合成力の分布状態を示す説明図、第４図はトロ
イダル巻線に作用する張力が最小になる位置を求めるた
めの説明図、第５図は本発明の一実施例に係るトロイダ
ル巻線のコイル導体接続部の配置を示す説明図である。
第２図はトロイダル巻線に生じる電磁力の分布状態を示
す説明図、第３図はトロイダル巻線の支持方法と支持後
における合成力の分布状態を示す説明図、第４図はトロ
イダル巻線に作用する張力が最小になる位置を求めるた
めの説明図、第５図は本発明の一実施例に係るトロイダ
ル巻線のコイル導体接続部の配置を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の導体を接続して形成されるコイル導体が所定
数巻回されて構成されると共に、トーラス状に配置され
、そのトーラス中心側に働く電磁力をトーラス中心に配
置された中心ブロックで支持して成る核融合装置のトロ
イダル巻線において、前記トロイダル巻線を構成するコ
イル導体の接続部を、該トロイダル巻線の中心を通り、
かつ、トーラス中心軸に平行な直線の近傍に配置したこ
とを特徴とする核融合装置のトロイダル巻線。 ２ 前記トロイダル巻線を構成するコイル導体の接続部
を、前記トロイダル巻線の中心を通り、かつトーラス中
心軸に平行な直線の近傍で、トロイダル巻線の周方向に
分散して配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の核融合装置のトロイダル巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53025368A JPS6049268B2 (ja) | 1978-03-08 | 1978-03-08 | 核融合装置のトロイダル巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53025368A JPS6049268B2 (ja) | 1978-03-08 | 1978-03-08 | 核融合装置のトロイダル巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54118993A JPS54118993A (en) | 1979-09-14 |
| JPS6049268B2 true JPS6049268B2 (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=12163879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53025368A Expired JPS6049268B2 (ja) | 1978-03-08 | 1978-03-08 | 核融合装置のトロイダル巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049268B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6608531B2 (en) | 2000-10-31 | 2003-08-19 | Cts Corporation | Temperature compensated crystal oscillator package |
| US6946919B2 (en) | 2002-01-14 | 2005-09-20 | Cts Corporation | Controllable crystal oscillator component |
| US6664864B2 (en) | 2001-10-31 | 2003-12-16 | Cts Corporation | Cavity design printed circuit board for a temperature compensated crystal oscillator and a temperature compensated crystal oscillator employing the same |
| US6700448B1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-02 | Cts Corporation | High performance dual range oscillator module |
-
1978
- 1978-03-08 JP JP53025368A patent/JPS6049268B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54118993A (en) | 1979-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4700131A (en) | Mutual inductor current sensor | |
| JP4020177B2 (ja) | 変成器 | |
| US4621231A (en) | Toroidal sensor coil and method | |
| JPH02209712A (ja) | アクティブ変流器 | |
| JPS6049268B2 (ja) | 核融合装置のトロイダル巻線 | |
| JP2950828B2 (ja) | Ｃｒｔの偏向器の非半径方向巻線用巻線方法およびｃｒｔの偏向器 | |
| US3467930A (en) | Fractional turn electrical windings | |
| US5623208A (en) | Z-axis magnetic field gradient coil structure for magnetic resonance system | |
| US3404360A (en) | Transformer core construction | |
| JPH0151851B2 (ja) | ||
| Kuriki et al. | A second‐order planar gradiometer composed of concentric superconductive loops | |
| JPS601812A (ja) | 超電導コイル | |
| JPS605534Y2 (ja) | 多重巻きコイル | |
| JP2604459Y2 (ja) | 地磁気センサ | |
| JP3327460B2 (ja) | 変流器 | |
| JPS6019303Y2 (ja) | 超電導同軸ケ−ブル | |
| JPS60177604A (ja) | 多条巻パンケ−キコイル | |
| JPS60218808A (ja) | 磁場発生装置 | |
| JPS60219696A (ja) | 磁気バブルメモリ用磁気回路 | |
| JPH02294003A (ja) | 電気機器の巻線 | |
| JPS60239003A (ja) | 超電導コイル | |
| JP3436156B2 (ja) | ピックアップコイル | |
| JPH02186701A (ja) | 分布定数型電磁遅延線の製造方法 | |
| JPS621207A (ja) | 均一磁場コイル | |
| JPH0555999B2 (ja) |