JPS6122919B2 - - Google Patents
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- JPS6122919B2 JPS6122919B2 JP54105870A JP10587079A JPS6122919B2 JP S6122919 B2 JPS6122919 B2 JP S6122919B2 JP 54105870 A JP54105870 A JP 54105870A JP 10587079 A JP10587079 A JP 10587079A JP S6122919 B2 JPS6122919 B2 JP S6122919B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current transformer
- air
- core current
- transformer 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.)
- Expired
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 21
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 15
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は核融合装置に係り、特にトーラス型核
融合装置のコイルの配列に関するものである。
融合装置のコイルの配列に関するものである。
従来、トーラス型核融合装置の多くは、プラズ
マの加熱又は保持のために、プラズマと鎖交する
変化磁束を必要とする。この変化磁束を作る方法
は、大別して、鉄心変流器コイルを用いる方法と
空心変流器コイルを用いる方法とに分けられる。
最近の大型装置では、磁気飽和が無いという利点
から、空心変流器コイルを用いる方法が多用され
ている。
マの加熱又は保持のために、プラズマと鎖交する
変化磁束を必要とする。この変化磁束を作る方法
は、大別して、鉄心変流器コイルを用いる方法と
空心変流器コイルを用いる方法とに分けられる。
最近の大型装置では、磁気飽和が無いという利点
から、空心変流器コイルを用いる方法が多用され
ている。
空心変流器コイルの使用上最も問題となるの
は、導電性材料を用いた構造物が変化磁束の中に
存在すると渦電流を生じ、この渦電流による不整
磁場がプラズマ閉じ込め磁場に悪影響を及ぼし、
遂にはプラズマが消減してしまう事態が発生する
ことである。
は、導電性材料を用いた構造物が変化磁束の中に
存在すると渦電流を生じ、この渦電流による不整
磁場がプラズマ閉じ込め磁場に悪影響を及ぼし、
遂にはプラズマが消減してしまう事態が発生する
ことである。
従来のトーラス型核融合装置の概要を示す第３
図により、それを説明する。図において、円環状
の真空容器１０は内部にプラズマ１２を発生させ
るものである。この真空容器１０の小周（ポロイ
ダル）方向にはトロイダルコイル１４が配置さ
れ、真空容器１０のトーラス方向には空心変流器
コイル１６と垂直磁場コイル１８がそれぞれ配置
されている。真空容器１０及びその周囲に配置さ
れるコイル１４，１６，１８は上下のベース２
０，２２に支持されている。
図により、それを説明する。図において、円環状
の真空容器１０は内部にプラズマ１２を発生させ
るものである。この真空容器１０の小周（ポロイ
ダル）方向にはトロイダルコイル１４が配置さ
れ、真空容器１０のトーラス方向には空心変流器
コイル１６と垂直磁場コイル１８がそれぞれ配置
されている。真空容器１０及びその周囲に配置さ
れるコイル１４，１６，１８は上下のベース２
０，２２に支持されている。
このような構成のトーラス型核融合装置では、
トロイダルコイル１４の垂直磁場コイル１８の作
る磁場によりプラズマ１２を真空容器１０内に閉
じ込め、更に空心変流器コイル１６が作る磁束Φ
を急激に変化させてプラズマ１２に電流を流し、
プラズマ１２の閉じ込め及び加熱を行なう。
トロイダルコイル１４の垂直磁場コイル１８の作
る磁場によりプラズマ１２を真空容器１０内に閉
じ込め、更に空心変流器コイル１６が作る磁束Φ
を急激に変化させてプラズマ１２に電流を流し、
プラズマ１２の閉じ込め及び加熱を行なう。
ところが、従来のトーラス型核融合装置では、
ベース２０，２２が空心変流器コイル１６の磁束
Φと鎖交しているため磁束Φの急激な変化により
ベース２０，２２に渦電流が発生する。この渦電
流による不整磁場は、トロイダルコイル１４と垂
直磁場コイル１８の作るプラズマ閉じ込め磁場を
乱し、プラズマ１２の閉じ込め性能を著しく害す
る。このため従来は、ベース２０，２２を細分割
し、各部分を絶縁していた、この細分割する方式
は、構造が複雑で経済的でない上に、ベース２
０，２２の剛性を弱め、核融合装置を支持するベ
ースの機能を損うおそれがあつた。
ベース２０，２２が空心変流器コイル１６の磁束
Φと鎖交しているため磁束Φの急激な変化により
ベース２０，２２に渦電流が発生する。この渦電
流による不整磁場は、トロイダルコイル１４と垂
直磁場コイル１８の作るプラズマ閉じ込め磁場を
乱し、プラズマ１２の閉じ込め性能を著しく害す
る。このため従来は、ベース２０，２２を細分割
し、各部分を絶縁していた、この細分割する方式
は、構造が複雑で経済的でない上に、ベース２
０，２２の剛性を弱め、核融合装置を支持するベ
ースの機能を損うおそれがあつた。
本発明の目的は、空心変流器コイルの磁束のう
ちベースと鎖交する成分を減らしてベースに生ず
る渦電流を減少させ、プラズマ閉じ込め磁場に乱
れのない核融合装置を提供することである。
ちベースと鎖交する成分を減らしてベースに生ず
る渦電流を減少させ、プラズマ閉じ込め磁場に乱
れのない核融合装置を提供することである。
本発明は、上記目的を達成するために、真空容
器のトーラス方向に配置されプラズマと鎖交する
磁束を発生する空心変流器コイルを、ポロイダル
断面上、真空容器を取り巻くように配置される内
側空心変流器コイル群と、その外側を取り巻くよ
うに配置され内側空心変流器コイル群とは逆方向
に励磁される外側空心変流器コイル群とで構成し
たものである。
器のトーラス方向に配置されプラズマと鎖交する
磁束を発生する空心変流器コイルを、ポロイダル
断面上、真空容器を取り巻くように配置される内
側空心変流器コイル群と、その外側を取り巻くよ
うに配置され内側空心変流器コイル群とは逆方向
に励磁される外側空心変流器コイル群とで構成し
たものである。
このように内側空心変流器コイル群と外側空心
変流器コイル群とで互いに逆方向に電流が流れる
ようにすると、それらが作る磁束は外側空心変流
器コイル群の更に外側では互いに打ち消し合うの
で、ベースと鎖交する磁束は非常に少なくなる。
従つて、磁束の変化によりベースに生ずる渦電流
は極めて小さくなり、不整磁場は実質的に発生し
ない。その結果、プラズマ閉じ込め磁場の乱れの
ない核融合装置が得られる。
変流器コイル群とで互いに逆方向に電流が流れる
ようにすると、それらが作る磁束は外側空心変流
器コイル群の更に外側では互いに打ち消し合うの
で、ベースと鎖交する磁束は非常に少なくなる。
従つて、磁束の変化によりベースに生ずる渦電流
は極めて小さくなり、不整磁場は実質的に発生し
ない。その結果、プラズマ閉じ込め磁場の乱れの
ない核融合装置が得られる。
次に、第１図と第２図を参照して、本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すポロイダル方
向の断面図である。図において、真空容器１０の
内部にはプラズマ１２が閉じ込められている。こ
の真空容器１０の小周方向にはトロイダルコイル
１４が配置され、真空容器１０のトーラス方向に
は、空心変流器コイル１６Ａ，１６Ｂが配置され
ている。空心変流器コイル１６Ａは、ポロイダル
断面上、外側の空心変流器コイル群を形成し、空
心変流器コイル１６Ｂは内側の空心変流器コイル
群を形成している。従つて、本実施例の空心変流
器コイルは、外側の空心変流器コイル１６Ａと内
側の空心変流器コイル１６Ｂとの二重構造になつ
ている。外側の空心変流器コイル１６Ａと内側の
空心変流器コイル１６Ｂとは互いに逆方向に電流
が流れるように接続されており、その結果起磁力
が互いに逆方向になるように構成されている。真
空容器１０およびコイル１４，１６Ａ，１６Ｂは
上下のベース２０，２２に支持されている。
向の断面図である。図において、真空容器１０の
内部にはプラズマ１２が閉じ込められている。こ
の真空容器１０の小周方向にはトロイダルコイル
１４が配置され、真空容器１０のトーラス方向に
は、空心変流器コイル１６Ａ，１６Ｂが配置され
ている。空心変流器コイル１６Ａは、ポロイダル
断面上、外側の空心変流器コイル群を形成し、空
心変流器コイル１６Ｂは内側の空心変流器コイル
群を形成している。従つて、本実施例の空心変流
器コイルは、外側の空心変流器コイル１６Ａと内
側の空心変流器コイル１６Ｂとの二重構造になつ
ている。外側の空心変流器コイル１６Ａと内側の
空心変流器コイル１６Ｂとは互いに逆方向に電流
が流れるように接続されており、その結果起磁力
が互いに逆方向になるように構成されている。真
空容器１０およびコイル１４，１６Ａ，１６Ｂは
上下のベース２０，２２に支持されている。
このように構成された本実施例の作用は次の通
りである。
りである。
空心変流器コイル１６Ａ，１６Ｂとが作る磁束
Φは、第１図に示すようになり、磁束Φは空心変
流器コイル１６Ａの外側では互いに打ち消し合
い、ほとんどの磁束が外側の空心変流器コイル１
６Ａと内側の空心変流器コイル１６Ｂとの間にく
る。特にトーラスの中心側（真空容器１０の左
側）においては、大部分の磁束が外側の空心変流
器コイル１６Ａと内側の空心変流器コイル１６Ｂ
との間に位置するようになる。従つて、ベース２
０と鎖交する磁束は非常に少なくなる。この結
果、空心変流器コイル１６Ａ，１６Ｂの磁束Φの
変化によりベース２０に生ずる渦電流は極めて小
さくなり、不整磁場は実質上発生しない。
Φは、第１図に示すようになり、磁束Φは空心変
流器コイル１６Ａの外側では互いに打ち消し合
い、ほとんどの磁束が外側の空心変流器コイル１
６Ａと内側の空心変流器コイル１６Ｂとの間にく
る。特にトーラスの中心側（真空容器１０の左
側）においては、大部分の磁束が外側の空心変流
器コイル１６Ａと内側の空心変流器コイル１６Ｂ
との間に位置するようになる。従つて、ベース２
０と鎖交する磁束は非常に少なくなる。この結
果、空心変流器コイル１６Ａ，１６Ｂの磁束Φの
変化によりベース２０に生ずる渦電流は極めて小
さくなり、不整磁場は実質上発生しない。
第２図は本発明の他の実施例を示すポロイダル
方向の断面図である。本実施例では、トロイダル
コイル１４が超電導コイルであり、このトロイダ
ルコイル１４の内側に一組の空心変流器コイル１
６Ａ，１６Ｂが配置されている。空心変流器コイ
ル１６Ａ，１６Ｂは第１図実施例と同様に互いに
逆方向に電流が流れるように接続されている。
方向の断面図である。本実施例では、トロイダル
コイル１４が超電導コイルであり、このトロイダ
ルコイル１４の内側に一組の空心変流器コイル１
６Ａ，１６Ｂが配置されている。空心変流器コイ
ル１６Ａ，１６Ｂは第１図実施例と同様に互いに
逆方向に電流が流れるように接続されている。
従来、超電導コイルは強磁場内では大きな磁束
変化により熱を発生し常電導に戻り易いために使
用困難とされ、トロイダル磁場コイル１４ではト
ーラス中心側の磁場が強いため、この部分に時間
的に変化する空心変流器コイルの磁束があるのは
好ましくないとされていた。
変化により熱を発生し常電導に戻り易いために使
用困難とされ、トロイダル磁場コイル１４ではト
ーラス中心側の磁場が強いため、この部分に時間
的に変化する空心変流器コイルの磁束があるのは
好ましくないとされていた。
これに対し、本実施例では、空心変流器コイル
を外側の空心変流器コイル１６Ａと内側の空心変
流器コイル１６Ｂとに分け、それぞれの電流方向
を互いに逆にしてあるので、磁束Φがトーラス中
心側でトロイダル磁場コイル１４と鎖交しない。
このため、本実施例の超電導コイルで構成された
トロイダルコイル１４は、熱損失が少なく安定に
動作する。
を外側の空心変流器コイル１６Ａと内側の空心変
流器コイル１６Ｂとに分け、それぞれの電流方向
を互いに逆にしてあるので、磁束Φがトーラス中
心側でトロイダル磁場コイル１４と鎖交しない。
このため、本実施例の超電導コイルで構成された
トロイダルコイル１４は、熱損失が少なく安定に
動作する。
第１図実施例と同様に本実施例においても、磁
束Φによるベース２０の渦電流発生が少なく、不
整磁場の発生もごくわずかなので、真空容器１０
内にプラズマ１２を安定して閉じ込めることがで
きるのはいうまでもない。
束Φによるベース２０の渦電流発生が少なく、不
整磁場の発生もごくわずかなので、真空容器１０
内にプラズマ１２を安定して閉じ込めることがで
きるのはいうまでもない。
本発明によれば、空心変流器コイルの磁束のう
ちベースと鎖交する成分が減りベースに生ずる渦
電流が激減するので、プラズマ閉じ込め磁場に乱
れのない核融合装置が得られる。
ちベースと鎖交する成分が減りベースに生ずる渦
電流が激減するので、プラズマ閉じ込め磁場に乱
れのない核融合装置が得られる。
第１図は本発明による核融合装置の一実施例を
示すポロイダル方向の断面図、第２図はトロイダ
ルコイルに超電導コイルを用いる本発明の他の実
施例を示すポロイダル方向の断面図、第３図は従
来の核融合装置の一例を示す断面図である。 １０……真空容器、１２……プラズマ、１４…
…トロイダルコイル、１６……従来の空心変流器
コイル、１６Ａ……外側の空心変流器コイル、１
６Ｂ……内側の空心変流器コイル、１８……垂直
磁場コイル、２０，２２……ベース。
示すポロイダル方向の断面図、第２図はトロイダ
ルコイルに超電導コイルを用いる本発明の他の実
施例を示すポロイダル方向の断面図、第３図は従
来の核融合装置の一例を示す断面図である。 １０……真空容器、１２……プラズマ、１４…
…トロイダルコイル、１６……従来の空心変流器
コイル、１６Ａ……外側の空心変流器コイル、１
６Ｂ……内側の空心変流器コイル、１８……垂直
磁場コイル、２０，２２……ベース。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プラズマを内部に封入する円環状の真空容器
と、真空容器のポロイダル方向に配置されプラズ
マを閉じ込める磁場を発生するトロイダルコイル
と、真空容器のトーラス方向に配置されプラズマ
と鎖交してプラズマを閉じ込め加熱する変化磁束
を発生する空心変流器コイルとを備えた核融合装
置において、空心変流器コイルが、ポロイダル断
面上、真空容器を取り巻くように配置される内側
空心変流器コイル群と、その外側を取り巻くよう
に配置され内側空心変流器コイル群とは逆方向に
励磁される外側空心変流器コイル群とからなるこ
とを特徴とする核融合装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、トロイダル
コイルが、前記外側空心変流器コイル群よりも外
側に配置される直径を有する超電導コイルからな
ることを特徴とする核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10587079A JPS5630679A (en) | 1979-08-22 | 1979-08-22 | Nuclear fusion equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10587079A JPS5630679A (en) | 1979-08-22 | 1979-08-22 | Nuclear fusion equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5630679A JPS5630679A (en) | 1981-03-27 |
| JPS6122919B2 true JPS6122919B2 (ja) | 1986-06-03 |
Family
ID=14418978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10587079A Granted JPS5630679A (en) | 1979-08-22 | 1979-08-22 | Nuclear fusion equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5630679A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63196815U (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-19 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189897A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | 日立照明株式会社 | 放電灯用点灯装置 |
| JPS6329497A (ja) * | 1986-07-22 | 1988-02-08 | 大和電子工業株式会社 | 放電管点灯回路 |
-
1979
- 1979-08-22 JP JP10587079A patent/JPS5630679A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63196815U (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5630679A (en) | 1981-03-27 |
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