JPS6178100A - 導波管真空窓 - 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、核融合装置のプラズマを２次加熱するイオン
サイクロトロン周波数帯高周波加熱装置に圓する。

（発明の技術的背型） 一般に、核融合装置におけるプラズマ加熱手段は、プラ
ズマ中に電流を通して加熱するジュール加熱のほかに、
第２段（２次加熱）加熱として中性粒子入射加熱手段や
高周波加熱手段が採用されている。

特に、この高周波加熱手段には、高周波発振器（マグネ
トロン）による高周波によってトカマク装置内のプラズ
マを加熱Ｗ４するイオンサイクロトロン周波数帯高周波
加熱袋ｆｆ１（ＩＣＲＦともいう）がある。

即ち、このイオンサイクロトロン周波数帯高周波加熱装
置は、第４図乃至第６図に示されるように構成されてい
る。

第４図において、ドーナツ管体８なすトカマク装δ１の
一側開口部１ａには、支持部材２で固定された真空容器
３がベローズ４を介して連結されており、この真空容器
３内には、ファラデーシールド５を喝えた導波管６が上
記トカマク装置１のプラズマ７に支持するようにして水
平に配設されている。又、この導波管６の一端部には、
高周波伝送管８が接続されており、この高周波伝送管８
の他端部は、上記真空容器３を貫通して高周波発振器（
マグネトロン）９に接続されている。

従って、上述した高周波加熱装置は、上記高周波発振器
９からの高周波（電波）を、上記高周波伝送管８及び導
波管６を通してトカマク装置１のプラズマ７を照射して
二次加熱するようになっている。

特に、上記導波管６は、第５図及び第６図に示されるよ
うに、二重管体を形成する外側コバール筒体１０と内側
コバール筒体１１との間に輪板状をなす一対のセラミッ
クス部材１２を設け、上記外側コバール固体１０の一端
部１０ａに上記高周波伝送管８及び冷媒（冷却媒体）の
供給口１３を付設し、上記外側コバール固体１０と内側
コバール筒体１１の他端部とを冷媒通路１４で連通ずる
ように構成したものである。

従って、上記冷媒は、外側コバール筒体１０の一端部か
ら流入し、上記冷媒通路１４を通して上記内側コバール
筒体１１へ圧送され、これによって、昇温した導波＠６
全体を冷却するようになっている。

又一方、上記内・外コバール１ｌｌｉｌｉｏ、１ｉとセ
ラミックス部材１２とは、ロー付けによって接合して固
着されている。

従って、上述した高周波加熱装置では、プラズマの二次
加熱時、上記高周波発振器９からの一部の高周波が、上
記導波管６内で、誘電体損や表皮熱抵抗による熱伝導損
失して導波管６を構成する内・外コパール筒体１０．１
１及びセラミックス部材１２を加熱するため、熱変形や
熱膨張によって上記セラミックス部材１２のローＮけさ
れた各接合部を損傷するおそれがある。

次に、第７図に示されるグラフは、上記高周波加熱装置
における高周波発振器９からの高周波を一定時間ごとに
発振して上記導波管６における温度特性曲線を示したも
のであって、この第７図のグラフの曲ＩＩは、上記内側
コベール筒体１１の温度特性であり、曲線■は、上記外
側コベール筒体１０の温度特性であり、さらに曲線■は
、上記外側コベール筒体１２と上記セラミックス部材１
２との接合部の温度特性を示したものである。

このように、上記特性曲線からも明かなようにセラミッ
クス部材１２の接合部の線膨張率の違いによる熱応力は
、上記接合部のロー付けの接合部１ｍを越えて破損して
分離するおそれがある。

又一方、上記１き合部は、過冷却すると、内・外コバー
ル筒体ｉｏ、’ｚとセラミックス部０１２との熱収縮量
の違いから、半径方向の引張応力を１し、これに起因し
て、接合破壊や導波管６自体に不均一な変形を起すおそ
れがある。

（発明の目的） 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、二１筒体を構成する導波管の外側コバール筒体と内側
コバール同体との間にセラミックス部材を介装し、この
セラミックス部材の位置する上記内側コバール筒体内に
セラミックスリングを嵌装し、導波管の強度を補強して
熱応力による変形や損傷を防止して信頼性の向上を図る
ようにしたことを目的とする高周波伝送管こを提供する
ものである。

（発明の概要） 本発明は、トカマク装置のプラズマを高周波発振器で二
次加熱する高周波加熱装置において、上記トカマク装置
に接続される真空容器内に二重筒体を構成する導波管を
配設し、この導波管の内側コバール筒体と外側コバール
筒体との間にセラミックス部材を介装し、このセラミッ
クス部材の位置する上記内側コバール筒体内にセラミッ
クスリングを嵌装して熱応力による変形を防止するよう
に構成したものである。

（発明の実施例） 以下、本発明を１−カマク装置のプラズマを高周波発振
器で二次加熱する高周波加熱装置に）Ω用しｔこ図示の
一実施例について説明する。

なＪ５、本発明は、上述した具体例と同一構成部材には
、同じ符号を付して説明する。

第１図及び第２図において、符号６は、トカマク装置１
に接続される真空容器３内に二重筒体を（を成して配設
された導波管であって、この二重筒体をなす導波管６は
、外側コバール筒体１０と内側コバール筒体１１との間
に輪板状をなす一対のセラミックス部材１２を設けて構
成されている。

又、上記外側コバール筒体１０の一端部１０ａには、高
周波伝送管８及び冷媒の供給口１３が付設８れており、
この外側コバール筒体１０と内側コバール筒体１１の他
端部とは、冷媒通路（第５図参照）１４で連通ずるよう
に構成されている。

一方、上記セラミックス部材１２の位置する上記内側コ
バール筒体１２内にはセラミックスリング１５が嵌装さ
れている。従って、このセラミックスリング１５は、導
波管６の強度を補強して熱応力による変形やａｌｌを防
止するようになっている。

次に、第３図（Ａ）、（Ｂ）に示される本発明の他の実
施例は、セラミックスリング１５の内周に複数の放熱突
出！ｆｆ１１５ａを形成し、この各放熱突出部１５ａに
角孔又は丸孔による放熱孔１５ｂを形成して冷媒の熱の
交換効率を向上するようにしたものである。又一方、第
３図（Ｃ）に示される本発明の他の実施例は、セラミッ
クスリング１５の内周に複数の放熱突出部１５ａを形成
し、この各放熱突出部１５ａに放熱溝１５Ｃを形成しこ
れによって冷媒の熱交換効率の向上を図るように構成し
たものである。

囚に、上記セラミックスリング１５は、外側コバール筒
体１０にも、第１図のＩｌｍで示すように嵌装してもよ
いこと勿論である。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、トカマク装置１のプ
ラズマ７を高周波発振器９で二次加熱する高周波加熱装
置において、上記トカマク装置１に接続される真空容器
３内に二重筒体を構成する導波管６を配設し、この導波
管６の内側コバール筒体１０と外側コバール筒体１１と
の間にセラミックス部材１２を介装し、このセラミック
ス部材１２の位置する上記内側コバール筒体１コ内にセ
ラミックスリング１５を表装しであるので、熱応力に対
して補強することができるばかりでなく、熱的変形や熱
酸ｔ！ａ３に対しても、接合部を損傷するおそれはなく
なり、信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による高周波加熱装置の要部を示すＩ
ｇｉ面図、第２図は、第１図中の鎖１１！Ａ−Ａに沿う
断面図、第３図、（△）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の
他の実施例を示す図、第４図は、既に１１示されている
高周波加熱装置を籠えたトカマク装置のね図、第５図は
、上記高周波加熱装置に組込まれる導波管の一部を省略
して示す断面図、第６図は、第５図中の鎖円Ｂ部の拡大
断面図、第７図は、温度とショット１１イクルとの関係
を示寸グラフである。 １・・・トカマク装置、３・・・真空容器、６・・・導
Ｉｌ管７・・・プラズマ、８・・・高周波伝送管、９・
・・高周波発振器、１ｏ・・・外側コバール筒体、１１
・・・内側コバール筒体、１２・・・セラミックス部材
、１５・・・セラミックスリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トカマク装置のプラズマを高周波発振器で二次加熱
   する高周波加熱装置において、上記トカマク装置に接続
   される真空容器内に二重筒体を構成する導波管を配設し
   、この導波管の内側コバール筒体と外側コバール筒体と
   の間にセラミックス部材を介装し、このセラミックス部
   材の位置する上記内側コバール筒体内にセラミックスリ
   ングを嵌装したことを特徴とする高周波加熱装置。 ２、セラミックスリングの内周に複数の放熱突出部を形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高
   周波加熱装置。 ３、各放熱突出部に放熱孔若しくは放熱溝を形成したこ
   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
   装置。