JPS6252838B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6252838B2 JPS6252838B2 JP55009016A JP901680A JPS6252838B2 JP S6252838 B2 JPS6252838 B2 JP S6252838B2 JP 55009016 A JP55009016 A JP 55009016A JP 901680 A JP901680 A JP 901680A JP S6252838 B2 JPS6252838 B2 JP S6252838B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- plasma
- plates
- pedestal
- incidence
- 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
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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】
この発明は核融合装置においてプラズマからの
入熱によるプラズマ入射板の熱応力を緩和して、
変形、破損を抑制し、かつ冷却効率を向上させる
ことを目的としたプラズマ入射板の支持構造に関
するものである。
入熱によるプラズマ入射板の熱応力を緩和して、
変形、破損を抑制し、かつ冷却効率を向上させる
ことを目的としたプラズマ入射板の支持構造に関
するものである。
従来、核融合装置にはプラズマ閉込容器（以下
容器と称す）の壁を保護するためにはライナ板を
プラズマの位置、形状を制御するためにはリミタ
板を、またプラズマ粒子の中性化のためには磁気
リミタ板やダイバータ板（以下総称してプラズマ
入射板と称す）を上記容器内に設ける必要があつ
た。
容器と称す）の壁を保護するためにはライナ板を
プラズマの位置、形状を制御するためにはリミタ
板を、またプラズマ粒子の中性化のためには磁気
リミタ板やダイバータ板（以下総称してプラズマ
入射板と称す）を上記容器内に設ける必要があつ
た。
しかしながら従来の核融合装置に用いられてい
るプラズマ入射板は第１図イ，ロに示す如く、プ
ラズマ入射板１を台座２にボルト３により締結し
た構造が複数個に分割したプラズマ入射板１ａ〜
１ｎを台座２上にボルト覆い４を介してボルト３
により連結した構造であり、上記いずれの構造も
ボルト３により締結されているので、材料及びボ
ルトに大きく、かつ局所的に不均一な熱応力がサ
イクリツクに発生して第２図イ，ロに示す如く、
変形や破損等が起り易い欠点があつた。
るプラズマ入射板は第１図イ，ロに示す如く、プ
ラズマ入射板１を台座２にボルト３により締結し
た構造が複数個に分割したプラズマ入射板１ａ〜
１ｎを台座２上にボルト覆い４を介してボルト３
により連結した構造であり、上記いずれの構造も
ボルト３により締結されているので、材料及びボ
ルトに大きく、かつ局所的に不均一な熱応力がサ
イクリツクに発生して第２図イ，ロに示す如く、
変形や破損等が起り易い欠点があつた。
また、上記プラズマ入射板１及び１ａ〜１ｎに
低原子番号材料を用いる場合には材料がもろく機
械的強度が弱いという欠点があるためにボルト締
結に問題があつた。
低原子番号材料を用いる場合には材料がもろく機
械的強度が弱いという欠点があるためにボルト締
結に問題があつた。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもの
であり、プラズマからの入熱があつても熱応力が
緩和され、変形や破損が起らず、しかも高融点金
属や低原子番号材料を用いた場合に、機械的強度
の弱点を補なうために、プラズマ入射板を複数個
に分割し、各プラズマ入射板が固く結合されない
よう支持したプラズマ入射板の支持構造を提供す
るものである。
であり、プラズマからの入熱があつても熱応力が
緩和され、変形や破損が起らず、しかも高融点金
属や低原子番号材料を用いた場合に、機械的強度
の弱点を補なうために、プラズマ入射板を複数個
に分割し、各プラズマ入射板が固く結合されない
よう支持したプラズマ入射板の支持構造を提供す
るものである。
以下、この発明による実施例を第３図ないし第
４図を参照して具体的に説明する。図中、従来例
と対応する箇所及び部品は同一符号を付して説明
する。第３図ないし第４図はこの発明による基本
支持構造であり、プラズマ粒子が直接入射する部
分は低原子番号材料あるいは高融点金属材料を複
数個の板状に成形したプラズマ入射板１ａ〜１ｎ
として、台座２上に密着するように固定する。上
記プラズマ入射板１ａ〜１ｎを形成する低原子番
号材料としては、Ｃ、SiC、Bo2C、B4C、TiC、
BN、Si3N4、Al2O3、BoO、等が考えられるが、
例えばグラフアイト、カーバイドなどのようなプ
ラズマ内不純物としての影響が少ない原子番号22
以下の単体固体材料または構成元素の原子番号が
22以下の固体化合物、または固体混合物を用いる
のが良い。また、上記高融点金属材料の例として
はMo、Ｗ、Ta、Ti等を用いるのが良い。
４図を参照して具体的に説明する。図中、従来例
と対応する箇所及び部品は同一符号を付して説明
する。第３図ないし第４図はこの発明による基本
支持構造であり、プラズマ粒子が直接入射する部
分は低原子番号材料あるいは高融点金属材料を複
数個の板状に成形したプラズマ入射板１ａ〜１ｎ
として、台座２上に密着するように固定する。上
記プラズマ入射板１ａ〜１ｎを形成する低原子番
号材料としては、Ｃ、SiC、Bo2C、B4C、TiC、
BN、Si3N4、Al2O3、BoO、等が考えられるが、
例えばグラフアイト、カーバイドなどのようなプ
ラズマ内不純物としての影響が少ない原子番号22
以下の単体固体材料または構成元素の原子番号が
22以下の固体化合物、または固体混合物を用いる
のが良い。また、上記高融点金属材料の例として
はMo、Ｗ、Ta、Ti等を用いるのが良い。
上記プラズマ入射板１ａ〜１ｎは台座２の左右
側方にボルト３又は溶接等により固着した側壁５
に順次嵌込まれるキー溝はめあい構造とする。す
なわちプラズマ入射板１ａ〜１ｎの両側方には凸
部１a1〜１n1、又は凹部１a2〜１n2を形成し、台
座２の側方の側壁５には前記プラズマ入射板の凸
部又は凹部を前記台座２の方向へ押しつけるため
の凹嵌部５ａ又は凸起部５ｂが形成されている。
側方にボルト３又は溶接等により固着した側壁５
に順次嵌込まれるキー溝はめあい構造とする。す
なわちプラズマ入射板１ａ〜１ｎの両側方には凸
部１a1〜１n1、又は凹部１a2〜１n2を形成し、台
座２の側方の側壁５には前記プラズマ入射板の凸
部又は凹部を前記台座２の方向へ押しつけるため
の凹嵌部５ａ又は凸起部５ｂが形成されている。
上記台座２に冷却パイプ６を配設した冷却構造
ではプラズマ入射板１ａ〜１ｎは台座２上に密着
固定されるが、各プラズマ入射板１ａ〜１ｎの熱
応力を緩和するために各プラズマ入射板１ａ〜１
ｎの板相互間には第５図イ，ロに示す如くスペー
サ７を介在させ、前後の側壁５により挾持して支
持する構造である。上記各プラズマ入射板１ａ〜
１ｎの板相互間に介在させるスペーサ７はガラス
ウール等の比較的軟質材料で成形されており、各
プラズマ入射板１ａ〜１ｎ相互を強固に結合しな
いような支持構造である。また、台座２上面に
は、第５図ハに示す如く上記スペーサ７の巾に相
当する凸部１０を有し、各プラズマ入射板が嵌入
する凹部を設ける。
ではプラズマ入射板１ａ〜１ｎは台座２上に密着
固定されるが、各プラズマ入射板１ａ〜１ｎの熱
応力を緩和するために各プラズマ入射板１ａ〜１
ｎの板相互間には第５図イ，ロに示す如くスペー
サ７を介在させ、前後の側壁５により挾持して支
持する構造である。上記各プラズマ入射板１ａ〜
１ｎの板相互間に介在させるスペーサ７はガラス
ウール等の比較的軟質材料で成形されており、各
プラズマ入射板１ａ〜１ｎ相互を強固に結合しな
いような支持構造である。また、台座２上面に
は、第５図ハに示す如く上記スペーサ７の巾に相
当する凸部１０を有し、各プラズマ入射板が嵌入
する凹部を設ける。
なお、プラズマ入射板相互を強固に結合しない
よう支持するには、スペーサ７のみを使用して
も、または台座２上面に各プラズマ入射板の下端
が嵌入する凹部を設けても、機械的には同じであ
るから、何れか一方の構造だけを用いてもよい。
よう支持するには、スペーサ７のみを使用して
も、または台座２上面に各プラズマ入射板の下端
が嵌入する凹部を設けても、機械的には同じであ
るから、何れか一方の構造だけを用いてもよい。
なお、上記支持構造において台座２の前後を挾
持する側壁５は、台座２にボルト３又は溶接等に
より固着され、それによりキー溝はめあい構造を
介して台座２とプラズマ入射板１ａ〜１ｎは密
着・固定される。
持する側壁５は、台座２にボルト３又は溶接等に
より固着され、それによりキー溝はめあい構造を
介して台座２とプラズマ入射板１ａ〜１ｎは密
着・固定される。
また、容器内に飛行するプラズマ粒子の行程を
考慮してプラズマ入射板１ａ〜１ｎを段違い又は
傾斜した内面に構成し、構造的強度を保持する側
壁５，５′に直接プラズマ粒子が当らないような
構造となつている。
考慮してプラズマ入射板１ａ〜１ｎを段違い又は
傾斜した内面に構成し、構造的強度を保持する側
壁５，５′に直接プラズマ粒子が当らないような
構造となつている。
第６図ないし第７図はこの発明による他の支持
構造を示す実施例であり、プラズマ入射板１ａ〜
１ｎの板相互間にスペーサ７を介在させ、通し棒
８を貫通してこの通し棒８を前後の側壁５′に溶
接等により固着して前記プラズマ入射板１ａ〜１
ｎを台座に密着するよう支持した構造である。こ
のとき各プラズマ入射板１ａ〜１ｎの板相互間に
は第７図イに示す如くスペーサ７を介在させる。
構造を示す実施例であり、プラズマ入射板１ａ〜
１ｎの板相互間にスペーサ７を介在させ、通し棒
８を貫通してこの通し棒８を前後の側壁５′に溶
接等により固着して前記プラズマ入射板１ａ〜１
ｎを台座に密着するよう支持した構造である。こ
のとき各プラズマ入射板１ａ〜１ｎの板相互間に
は第７図イに示す如くスペーサ７を介在させる。
また、台座２上面には、第７図ロに示す如く、
上記スペーサ７の巾に相当する凸部１０を有し、
各プラズマ入射板が嵌入する凹部を設ける。
上記スペーサ７の巾に相当する凸部１０を有し、
各プラズマ入射板が嵌入する凹部を設ける。
なお、プラズマ入射板相互を強固に結合しない
よう支持するには、スペーサ７のみを使用して
も、または台座２上面に各プラズマ入射板の下端
が嵌入する凹部を設けても、機能的には同じであ
るから、何れか一方の構造だけを用いてもよい。
よう支持するには、スペーサ７のみを使用して
も、または台座２上面に各プラズマ入射板の下端
が嵌入する凹部を設けても、機能的には同じであ
るから、何れか一方の構造だけを用いてもよい。
また第８図もこの発明による他の支持構造を示
す実施例であり、第４図の変形構造である。すな
わちプラズマ入射板１ａ〜１ｎの左右側方には凹
部１a2〜１n2を形成し、この凹部１a2〜１n2に角
形の通し棒８′を嵌挿して前後方向より挾持する
側壁５′に溶着してなるものである。上記実施例
においても各プラズマ入射板１ａ〜１ｎの板相互
間にはスペーサ７を介在させておくことは当然行
なわれる構造である。
す実施例であり、第４図の変形構造である。すな
わちプラズマ入射板１ａ〜１ｎの左右側方には凹
部１a2〜１n2を形成し、この凹部１a2〜１n2に角
形の通し棒８′を嵌挿して前後方向より挾持する
側壁５′に溶着してなるものである。上記実施例
においても各プラズマ入射板１ａ〜１ｎの板相互
間にはスペーサ７を介在させておくことは当然行
なわれる構造である。
以上詳細に説明したように、この発明による支
持構造では、プラズマ粒子が入射する部分の熱負
荷が大きく、入熱状態も不均一であるが、低原子
番号材料あるいは高融点金属材料のプラズマ入射
板を複数個並設し、かつ各入射板相互を固く結合
せず、各プラズマ入射板の間隙にスペーサを介在
させたことにより、熱応力を緩和し、変形や破損
の発生を抑制することができる。
持構造では、プラズマ粒子が入射する部分の熱負
荷が大きく、入熱状態も不均一であるが、低原子
番号材料あるいは高融点金属材料のプラズマ入射
板を複数個並設し、かつ各入射板相互を固く結合
せず、各プラズマ入射板の間隙にスペーサを介在
させたことにより、熱応力を緩和し、変形や破損
の発生を抑制することができる。
また、上記プラズマ入射板は台座上に順次並設
し、台座の側壁に係合する構造であり、材料のも
ろさ等の機械的強度を補なう支持構造であると共
に、プラズマ入射板は台座と密着しているため、
台座に冷却パイプ等の冷却機構を設ければ、プラ
ズマ入射板の冷却効率を向上させることができ
る。
し、台座の側壁に係合する構造であり、材料のも
ろさ等の機械的強度を補なう支持構造であると共
に、プラズマ入射板は台座と密着しているため、
台座に冷却パイプ等の冷却機構を設ければ、プラ
ズマ入射板の冷却効率を向上させることができ
る。
また、プラズマ入射板に局所入熱によりクラツ
クが生じた場合等は１枚の入射板内にとどまり、
全体に波及することがないから、この破損又は変
形した当該入射板を交換するだけで良く、製品の
信頼性も高く安価である等工業的価値が顕著であ
る。
クが生じた場合等は１枚の入射板内にとどまり、
全体に波及することがないから、この破損又は変
形した当該入射板を交換するだけで良く、製品の
信頼性も高く安価である等工業的価値が顕著であ
る。
第１図イ，ロは従来の実施例を示すプラズマ入
射板の支持構造を示す説明図、第２図イ，ロは従
来の熱応力による変形、破損等を示す要部の一部
断面図、第３図ないし第４図はこの発明による実
施例を示す基本支持構造の斜視図、第５図イ，
ロ，ハはこの発明による実施例の要部を示す断面
図、第６図はこの発明による他の実施例を示す支
持構造の斜視図、第７図イ，ロは第６図の要部を
示す断面図、第８図はこの発明の他の実施例を示
す支持構造の斜視図である。 １ａ〜１ｎ……プラズマ入射板、２……台座、
３……ボルト、５，５′……側壁、６……冷却パ
イプ、７……スペーサ、８，８′……通し棒、
９，９′……空隙、１０……台座凸部。
射板の支持構造を示す説明図、第２図イ，ロは従
来の熱応力による変形、破損等を示す要部の一部
断面図、第３図ないし第４図はこの発明による実
施例を示す基本支持構造の斜視図、第５図イ，
ロ，ハはこの発明による実施例の要部を示す断面
図、第６図はこの発明による他の実施例を示す支
持構造の斜視図、第７図イ，ロは第６図の要部を
示す断面図、第８図はこの発明の他の実施例を示
す支持構造の斜視図である。 １ａ〜１ｎ……プラズマ入射板、２……台座、
３……ボルト、５，５′……側壁、６……冷却パ
イプ、７……スペーサ、８，８′……通し棒、
９，９′……空隙、１０……台座凸部。
Claims (1)
- １ 核融合装置のライナ板、リミタ板、ダイバー
タ板等のプラズマ粒子が直接入射する部分のプラ
ズマ入射板を、低原子番号材料、或いは高融点金
属材料にて複数個の板状体に形成し、前記複数の
板状プラズマ入射板を台座の側壁に係合するもの
において、前記複数の板状プラズマ入射板の間に
スペーサを介在せしめ、もしくは、台座上面に各
板状プラズマ入射板の下端が嵌合する凹部を設け
ることにより、前記各板状プラズマ入射板を相互
に密着することなく台座上に並設したことを特徴
とするプラズマ入射板の支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP901680A JPS56106399A (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Supporting structure for plasma indicent plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP901680A JPS56106399A (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Supporting structure for plasma indicent plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56106399A JPS56106399A (en) | 1981-08-24 |
| JPS6252838B2 true JPS6252838B2 (ja) | 1987-11-06 |
Family
ID=11708849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP901680A Granted JPS56106399A (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Supporting structure for plasma indicent plate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56106399A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT3834U1 (de) * | 1999-05-21 | 2000-08-25 | Plansee Ag | Thermisch hochbelastbares bauteil |
| CN102501002A (zh) * | 2011-10-17 | 2012-06-20 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种用于核聚变装置高热负荷部件的钨/铜复合块制作方法 |
-
1980
- 1980-01-29 JP JP901680A patent/JPS56106399A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56106399A (en) | 1981-08-24 |
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