JPS6229100A - 核融合装置 - Google Patents

核融合装置

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JPS6229100A
JPS6229100A JP60167590A JP16759085A JPS6229100A JP S6229100 A JPS6229100 A JP S6229100A JP 60167590 A JP60167590 A JP 60167590A JP 16759085 A JP16759085 A JP 16759085A JP S6229100 A JPS6229100 A JP S6229100A
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boat
nuclear fusion
fusion device
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plasma
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滝沢 照広
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    • 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は核融合装置に係シ、特に、高周波の大電力を真
空容器内にアンテナによシ伝送してプラズマ加熱やプラ
ズマ電流駆動を行う方式に好適な核融合装置に関する。
〔発明の背景〕
数メガヘルツから数10ギガヘルツの高周波電力を用い
たプラズマ加熱やプラズマ電流駆動を行う核融合装置は
、通常、プラズマを内部に発生させる金属性の真空容器
と、この真空容器内に直接接近可能な真空的に接続され
た各種のボートを有している。そのボートの一部は高周
波電力を真空容器内に伝送して、アンテナを介してプラ
ズマに高周波電力を供給するために使用される。この他
に、ボートは、その先端部にプラズマを制御するための
各徨センサーを取付けた状態で使用された)、(この場
合、ボート内はプラズマを見通すために単なる真空空間
として使用される。)、プラズマ制御の目的で、ボート
内に真空状態を破らずに可変駆動可能な機器を設置する
場合が多い。
一方、ボート部は、通常、真空容器と一体化された金属
壁面を構成しておシ、真空容器内に伝送された高周波電
力は当然ボート内部にも侵入して来る。この場合、ボー
トは一種の空胴共振器として働いたシ、ボート内設置機
器が高周波の受信ア1、ンテナとして働き、ボート内に
大電力が伝送されて来る恐れがあシ、ボート内に大電力
が伝送されてくると機器に熱的破損を生ずる。特に、核
融合装置では使用する周波数幅が非常に広く、かつ、ボ
ート形状が多岐に渡るため特別な対策が必要となる。
第4図に従来の核融合装置の概略構成を示す。
線図の如く、プラズマ1は金属容器で構成された真空容
器2内に発生させられる。プラズマ1をさらに高温に加
熱したシする目的で、真空容器2の内壁側には、プラズ
マ2に向かって高周波の大電力を放射するアンテナ3が
取付けられている。このアンテナ3には、真空容器2に
取付けられた高周波ボート4を通シ、真空的にシールさ
れたフィードスル5を通った同軸上伝送−W6によシ高
周波電力が供給されている。また、プラズマエの計測用
に計測ボート7が設けられている。この計測ボート7は
、真空容器1と真空的に接続されていてプラズマ1を直
視できる様になっていると共に。
ベローズ部8によシ計測ボート7の長さが可変される様
になっていて、その一端には計測器9が設置されている
。更に、プラズマ1を制御する制御ボー)10には、プ
ラズマlの境界を制御する様なりミタ11が設けられて
いて、リミタ駆動軸12と駆動装置13、ベローズ8と
の組合せでリミタ11が真空を破らずに移動可変となっ
ている。
尚、計測器9や移動装置13は架台14によシ支持され
ている。
ところで、上記のように構成される核融合装置特有の特
徴として、プラズマ1の状態や加熱、電流駆動、電流分
布制御等の目的によシ、アンテナ3に供給される高周波
電力の周波数は、数メガヘルツから数ギガヘルツの広範
囲に及び、がっ、真真空容器2内に放射される電力も数
メガワットに達してしまう。一方、計測ボート7や制御
ボート10は、その寸法が多岐に渡るため、上記のよう
な真空容器2内に放射されると、放射された高周波電力
に対して計測ボート7部で空胴共振が生じたシ、制御ボ
ート9内で同軸モード的共振状態が生じてしまい、ボー
ト内に大電力が入射する他高周波高電圧が発生しベロー
ズ8が放電によシ破壊する等の問題が生ずる。尚、高周
波加熱を行い、! プラズマを追加熱するものには、特開昭58−2320
0号公報、特開昭59−128797号公報等に開示が
ある。
〔発明の目的〕
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、高周波電力を真空容器内に入射してプラズ
マを加熱するようにしだものでるっても、その高周波電
力がボート内部へ伝播するのを防止し、機器が破損等に
至ることのないようにした核融合装置を提供するにある
〔発明の概要〕
本発明は内部にプラズマを発生させる真空容器内部と真
空的に接続されているボートの内側に、高周波電力の減
衰部材を設けることによシ、所期の目的を達成するよう
になしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。尚、符号は従来と同一のものは同符号を用いて説明す
る。
第1図に本発明の一実施例を示す。線図には本発明に関
連する部分のみが図示されている。
第1図に示す如く、本実施例ではプラズマ1に接近した
ボート15部の真空側内壁面に、高周波電力の減衰部材
として高周波特性に優れた炭化珪素質抵抗体16を設置
している。この炭化珪素質抵抗体16は、ボート15の
長さ方向に複数個に分割して配置され、更に、炭化珪素
質抵抗体16の接するボート15の壁面には除熱の目的
で冷却管18が設置され、この冷却管18に冷却媒体を
矢印の如く流通させることで強制冷却されている。
このようにすることによシ、ボート15内へ入射した高
周波電力は、炭化珪素質抵抗体16で減衰させられるた
めボート15内がたとえ高周波的に共振状態になっても
ボート15内に発生する高周波電磁界の大きさを充分抑
えることができる。従って、高周波電力がボート15内
に伝播することがなくなるので、ボートに取付けられて
いる各種の計測器や機器の損傷が防止される。
)″2第2図に本発明の第2の実施例を示す。線図に示
す実施例は、プラズマ1の境界を制御するためのリミタ
を駆動するリミタ駆動軸12が設置されている制御ボー
)10の例である。本実施例では、制御ポー)10の内
壁に沿った部分とリミタ駆動軸12に沿った部分に、高
周波電力吸収体17を取付けている。この高周波電力吸
収体17を取付けることによシ、高周波電力を、この高
周波電力吸収体17で減衰させることができ、上述した
実施例と同様な効果が得られる。尚、高周波電力吸収体
17での発熱は、リミタ駆動軸12には冷却通路19に
設け、一方制御ポート10には冷却管18を設け、これ
に冷却媒体を流通させ直接冷却して除熱している。
第3図に本発明の第3の実施例を示す。線図に示す実施
例も第2図と同様、プラズマ1の境界を制御するための
リミタを駆動するリミタ駆動軸:12が設置されている
制御ボート1oの例であシ。
制御ボート10の内側とリミタ駆動軸12の表面に炭化
珪素質抵抗体16を設けて上述の実施例とン同様な効果
を得せようとしたものである。本実施例においては、各
々に設けられている炭化珪素質抵抗体16は、長手方向
に複数に分割されて設置されており、これによる発熱は
リミタ駆動軸12には冷却通路19を設け、一方、制御
ボート10には冷却管18を設け、これに冷却媒体を流
通させて除熱している。
尚、上述した実施例で用いられている炭化珪素質抵抗体
16は、フェライトの如き強磁性体で高周波損失の大き
いものでもよい。また、ボート上の制約が無ければ、真
空容器1とボート15との取合部にボート面全体をおお
う導電性金鋼を張シめぐらすのも効果があるし、ボート
15のサイド側に特別なサイドボートを設け、この内に
電波吸収体を収納し、ボート内への出入調整によシミ力
を吸収させるのも良い。いずれにしても、炭化珪素質抵
抗体1Gや高周波電力吸収体17は、真空容器1の内壁
面側に取付けられていなくてはならないし、真空容器1
内ね清浄な真空を得るためにはボート15も通常250
C程度には加熱されるので、耐熱特性に優れたものでな
ければならない他、真空的にも優れた特性を有している
必要がある。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明の核融合装置によれば、内部にプラ
ズマを発生させる真空容器内部と真空的に接続されてい
るボートの内側に、高周波電力の減衰部材を設けたもの
であるから、真空容器内のプラズマを加熱しようと入射
された高周波電力がボート内に侵入しても、前記減衰部
材によシ減衰されるので、ボート内に生ずる電磁界強度
が小さく抑えられ機器の損傷を防止でき、此8種核融合
装置には非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す真空容器とポートとの
接続部分の断面図、第2図は本発明の第2の実施例を示
す真空容器と制御ポートとの接続部分の断面図、第3図
は本発明の第3の実施例を示す制御ボートの部分断面図
、第4図は従来の核融合装置の概略構成を示す断面図で
ある。 l・・−プラズマ、2・・・真空容器、3・・・アンテ
ナ、4・・・高周波ポート、5・・・フィードスル、6
・・・同軸上伝送管、7・・・計測ポート、9・・・計
測器、10・・・制御ボート、11・・・リミタ、12
・・・リミタ駆動軸、15・・・ポート、16・・・炭
化珪素質抵抗体、17・・・高周波電力吸収体、18・
・・冷却管、19・・・冷却通路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内部にプラズマを発生させる真空容器と、該真空容
    器内部と真空的に接続されているボートとを備え、前記
    真空容器内に高周波電力を入射して成る核融合装置にお
    いて、前記ボートの内側に、前記高周波電力の減衰部材
    を設けたことを特徴とする核融合装置。 2、前記高周波電力の減衰部材は、炭化珪素質抵抗体で
    形成されている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。 3、前記炭化珪素質抵抗体はボートの長手方向に複数個
    に分割されて列置されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の核融合装置。 4、前記炭化珪素質抵抗体近傍のボートに冷却管を設け
    、該冷却管に冷却媒体を流通させることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項、又は第3項記載の核融合装置。 5、前記ボート内部には、前記真空容器内のプラズマの
    境界を制御するためのリミタを駆動するリミタ駆動軸が
    設置されており、該リミタ駆動軸の表面にも炭化珪素質
    抵抗体が設けられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項、第3項、又は第4項記載の核融合装置。 6、前記リミタ駆動軸表面に設けられている炭化珪素質
    抵抗体は、該リミタ駆動軸の軸方向に複数個に分割され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の核
    融合装置。 7、前記高周波電力の減衰部材は、高周波電力吸収体で
    形成されている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。 8、前記ボート内部には、前記真空容器内のプラズマの
    境界を制御するためのリミタを駆動するリミタ駆動軸が
    設置されており、該リミタ駆動軸の表面にも高周波電力
    吸収体が設けられていることを特徴とする特許請求の範
    囲第7項記載の核融合装置。 9、前記ボートの外側に冷却管を設け、該冷却管に冷却
    媒体を流通させることを特徴とする特許請求の範囲第7
    項、又は第8項記載の核融合装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005228727A (ja) * 2003-04-24 2005-08-25 Tokyo Electron Ltd プラズマモニタリング方法、プラズマモニタリング装置及びプラズマ処理装置
JP2009163911A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置

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JPS5927596A (ja) * 1982-08-04 1984-02-14 日本特殊陶業株式会社 マイクロ波吸収体
JPS5934701A (ja) * 1982-08-23 1984-02-25 Tdk Corp 電波吸収体
JPS59209300A (ja) * 1983-05-13 1984-11-27 株式会社東芝 核融合装置から測定装置へ侵入するプラズマの遮断装置

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