JPS6166400A - プラズマ加熱用アンテナ - Google Patents

プラズマ加熱用アンテナ

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Publication number
JPS6166400A
JPS6166400A JP59187796A JP18779684A JPS6166400A JP S6166400 A JPS6166400 A JP S6166400A JP 59187796 A JP59187796 A JP 59187796A JP 18779684 A JP18779684 A JP 18779684A JP S6166400 A JPS6166400 A JP S6166400A
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JP
Japan
Prior art keywords
plasma
faraday shield
conductor
tubular body
central conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP59187796A
Other languages
English (en)
Inventor
和也 上原
藤井 常幸
剛 今井
小林 則幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Toshiba Corp
Japan Atomic Energy Research Institute
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59187796A priority Critical patent/JPS6166400A/ja
Publication of JPS6166400A publication Critical patent/JPS6166400A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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  • 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。

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C:高周波電流をプラズ
マに入射してプラズマを加熱するアンテナC二関する。
〔発明の技術的背景〕
第1図ないし第2図を参照して従来の核融合装置を説明
下る。第1因は一部を破断して示す斜視因であって1図
中2 ti真空容器である。この真空容器2 k1内部
Cニプラズマ4を封じ込め高真空を維持Tるトーラス形
の容器である。そして、真空容器2の内面には@記プラ
ズマを囲むよ5Iニブランケツト6が真空容器2と一体
に設けられている。ブランケット6は内部≦ニトリチウ
ム増殖材としてのリチウムを収容しこのリチウムを冷却
する冷却材流路を備えている。そして、ブランケット6
は前記プラズマ4から放射される高エネルギの中性子と
リチウムとを反応させてトリチウムを生成させ、この時
発生下る熱エネルギを前記冷却材流路を流れる冷却材で
外部に取出下よう【二構成されている。
また、真空容器2の周囲C:は真空容器2のトロイダル
方向に設けられたトロイダルコイル8゜真空容器2のボ
ロイダル方向に設けられた主ボロイダルコイルt o 
+ M’Jホロイダルコイル12゜および磁気リミッタ
コイル14が設けられている一@J己トロイダルコイル
81両ポロイダルコイル10.12で磁界発生コイルが
形成されている◎前記出熱リミッタコイル14は真空容
器2内のプラズマ4の形状を磁力線で制限するものであ
る0そして、これら各コイルおよび真空g Fp 2 
kl架台16上C;載置されている。
前記トーラス形の真空容器2の中空部を上下ζ−貫通し
て前記真空容器2および各コイルを囲む矩形をなす鉄心
18が設けられている・この鉄心18の周囲≦二は変流
器コイル2oが巻装されており、この変流器コイル20
.鉄心III。
磁界発磁コイルで変流器を形成し磁界発生コイルC二高
電流を流し真空容器2の内部に磁界を発生させるように
構成されている0真空容器2内のプラズマ4は磁界に二
よって生じる電流でジュール加熱され高温【二加熱され
るようC二ja成されている。
前記真空容器2の外周面には第2図く二示すように遮蔽
体22が真空容器2を囲むよう一般けられてSす、外部
(;放射線が漏洩しないよつに1!成されている0 また、真空容器2の周囲には中性粒子入射装置23.高
周波加熱装置(図示せず)等の二次加熱装置が配置され
ている。前記中性粒子入射装置23は真空容器2の外周
面の複数部位C設けられた二次加熱管24を介して中性
粒子入射(Neutral Beam Injecti
on : NBI  )を行ないプラズマ20をさらに
加熱するように構成されている。なお、26は排気管で
あり、真空排気装置(図示せず)C連通して真空容器2
内を高真空C二維持するよう≦二構成されている0前記
高周波加熱装置は高周波(Radio−Frequ−e
ncy : RF )加熱を行うもので第2因に示Tよ
うC、真空容器2内面C;設けられた環状のアンテナ3
0を介してプラズマ4を加熱するようC;Il!成され
ている・図中32は導波管であって、この導波管32は
高周波加熱装置からの高周波電流をアンテナ30C;導
くようc構成されているO この従来のアンテナ30はtlII3因および第4図≦
二示すように環状の中心電極34.ファラデーシールド
36.′J8よび還流導体3Bから構成されている・前
記中心電極34は導波管32からの高周波電流を流しプ
ラズマ4をRF加熱するもので、良導性の金属板を環状
に形成したものである。そして、ファラデーシールド3
6は中心電極34のプラズマ4に面した面を囲むよう区
二配置されたもので、環流導体38に固定されている@
ファラデーシールド36は良導電性の金属板をチャンネ
ル状に折曲し前記中心電極34の長°手方向菖二直交す
る方向に並列に装置して金属板間弧;スリットを形成す
るようエコ構成されている口さら≦二、IvI記スリッ
ト部分を遮蔽Tるだめに同様の金属板が二重区二配置さ
れている。
このようなファラデーシールド36は前記中心電極34
からの高周波電流をスリットを通過させてプラズマ4に
入射させるとともにプラズマ20から放射される高エネ
ルギのプラズマ粒子が中心電極34C;衝突し中心電極
34が過熱することを防止するためのものである。そし
て。
還流導体38は中心電極34の外周に設けられ、ファラ
デーシールド36を固定するとともに中心電極34の高
周波電流を前記導波管32へ環流させるようC:構成さ
れている。
〔宵景技術の問題点〕
前記従来のものではファラデーシールド36は高エネル
ギのプラズマ粒子が衝突し、また超温度のプラズマ4に
よって高温に加熱されるりこのため、ファラデーシール
ド36は加熱されついCは溶融する不具合があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ファラデーシールド乞冷却しファラデ
ーシールドの過熱を防止することができるプラズマ加熱
用アンテナを提供することにある0 〔発明の概要〕 本発明【−よるプラズマ加熱用アンテナは、トーラス形
のプラズマの断面を囲む遠吠をなし高周波電流を流す中
心導体と、この中心導体の前記121112面した曲を
囲み前記中心導体の長手方向と交差Tる方向C;並列に
配置された複数の管状体で形成されたファラデーシール
ドと。
前記中心導体の外周ζ;設けられ中心導体からの高周波
電流を環流させ@把ファラデーシールドを固定しファラ
デーシールド【;冷却媒体を供給・排出する流路を有す
る環流等体とを具備したものである。
したがって、管状体で形成されたファラデーシールド内
S二冷却媒体?流し、ファラデーシールドを冷却して加
、@?防止TるようC二したものである◎ 〔発明の実施例〕 第5図ないし第6図乞参照して本発明の第1冥施例を説
明する。なg、図中従来と同様のもノ1:は同一符号?
付して説明する。
第5図は前記第1実施例を一部破断して示T斜視図であ
って1図中34は中心電極である。
この中心電極34のI¥il記プラズマ4に面した面は
ファラデーシールド40で囲まれている。このファラデ
ーシールド40は管状体42を中心電極34の長手方向
ζ;直交する方向C並列(;配置したものである。管状
体42は所定の等間隔を存して配置されており、中心電
極34の外周区二設けられた還流導体44に固定されて
いる。
そして、管状体42の外周面(−はフィン46が突設さ
れている。このフィン46は第6図に示すよう【;隣接
する管状体42間の間隙を遮蔽し。
かつフィン46同志は接触しないように重ね合わせて形
成されている。
前記還流導体44内にはファラデーシールド40を冷却
下る冷却媒体が流れる流路50が形成されている@この
流路50(ユは前記管状体42が連通しており、たとえ
ば右側の流路50から冷却媒体を供給し管状体42内を
通って管状体42を冷却し左側の流路5oから冷却媒体
を排出するよう監−構成されている。
以上のような構成のものは次のような作用効果を奏する
。Tなわち、高エネルギーのプラズマ粒子が衝突し加熱
され、または超高温プラズマによって加熱されるファラ
デーシールド40は管状体42で形成されており、管状
体42内i二は冷却媒体が流されているので管状体42
を冷却下ることができるりしたがってファラデーシール
ド40が過熱することを防止し信頼、性7回上させるこ
とができる。
また、ファラデーシールド40に管状体42で形成され
ているので平板状のものに比べて剛性が同上し機械的強
度を同上させることができるO さらに、管状体42にはフィン46が突設されているの
で、前記中心電極34へのプラズマ粒子の衝突を確実f
二防止するととも響二管状体42の表面積を増大させて
放熱効果を同上させることができる0 次響;第7図ないし第11因を参照して本発明の第2実
施例を説明する0この第2実施例は第7因ないし第9因
≦;示すようC二管状体42にフィン467に設けず、
管状体42を21@−二配列したものである0そして、
各管状体42の中心間距離tは管状体42の外径半径を
3と下れば。
のよう≦二管状体42C;フィン46を設定する必要が
ないので容器C;管状体42を製作Tること≦;管状体
42を2層監二配置すれば次のように確実【;プラズマ
粒子が中心電極34に衝突することを防止できる0丁な
わち、L=28の場合鳳二は第10内に示すようC管状
体42外周面は互いに接しておりプラズマ粒子52がフ
ァラデーシールド40を通過することはない。次に。
t=4−aの場合には第11図に二示すように入射ρ するプラズマ粒子は少な(とも3回管状体421−接触
Tるので、プラズマ粒子52の運動エネルギを減衰させ
または進行方向を偏向させてプラズマ粒子52が中心電
極34に衝突することを防止することかできる。
〔発明の効果〕
以上説明したようC;本発明C二よればプラズマ粒子の
衝突Sよび超高温のプラズマi二よって加熱されるファ
ラデーシールドを冷却してファラデーシールドの加熱を
防止することができる。
したがって、信頼性の高いプラズマ加熱用のアンテナを
提供下ることができる等その効果は大である◎
【図面の簡単な説明】
第1/は核融合装置の概略な示す斜視因、第2図ないし
第4内に従来のプラズマ加熱用アンテナを示す図で、第
2図はアンテナを示す斜視図、第3図はアンテナの外観
な示す斜視因、第4囚はアンテナを一部破断して示す斜
視図である。第5図ないし第6図は本発明の第1実施例
を示す図で、第5因は一部破断して示す斜視図。 第6図はファラデーシールド4oの横断面図。 jl!7[/ないし第11Qは本発明の第2実施例を説
明下る図で、第73を工アンテナを一部破断して示す斜
視図、第8因はアンテナの縦断面図。 第9因はファラデーシールド4oの横断面内。 第1O図ないし第11図)!管状体42の外径半径と中
心距離tとの関係を示す説明図である□2・・・真空容
器、4・・・プラズマ、30・・・アンテナ、32・・
・導波管、34・・・中心電極、36゜40・・・ファ
ラデーシールド、3B・・・還流導体。 42・・・管状体、50・・・流路、44・・・還流導
体。 出願人代理人弁理士 鈴 圧式 彦 第2図 第3図 第4図 乙 第5図 第6図 第7図 OL+      44 第8図 1フ 50        5Q 第9図 第10図 第11図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トーラス形のプラズマの断面を囲む環状をなし高
    周波電流を流す中心導体と、この中心導体の前記プラズ
    マに面した面を囲み前記中心導体の長手方向と交差する
    方向に並列に配置された複数の管状体で形成されたファ
    ラデーシールドと、前記中心導体の外周に設けられ中心
    導体からの高周波電流を還流させ前記ファラデーシール
    ドを固定しファラデーシールドに冷却媒体を供給・排出
    する流路を有する環流導体とを具備したことを特徴とす
    るプラズマ加熱用アンテナ。
  2. (2)前記ファラデーシールドを形成している管状体は
    その外周面に突設されたフィンを有しこのフィンは互い
    に隣接する管状体間の間隙を遮蔽するように形成された
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のプラズマ加熱用アンテナ。
JP59187796A 1984-09-07 1984-09-07 プラズマ加熱用アンテナ Pending JPS6166400A (ja)

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JP59187796A JPS6166400A (ja) 1984-09-07 1984-09-07 プラズマ加熱用アンテナ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6185799A (ja) * 1984-10-02 1986-05-01 株式会社東芝 フアラデ−シ−ルド
JPH01186600A (ja) * 1988-01-13 1989-07-26 Japan Atom Energy Res Inst 高周波加熱装置用ファラデーシールド

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169800A (ja) * 1982-03-30 1983-10-06 株式会社東芝 ル−プ型電磁波放射器

Patent Citations (1)

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