JPS6337909B2 - - Google Patents
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- JPS6337909B2 JPS6337909B2 JP55153862A JP15386280A JPS6337909B2 JP S6337909 B2 JPS6337909 B2 JP S6337909B2 JP 55153862 A JP55153862 A JP 55153862A JP 15386280 A JP15386280 A JP 15386280A JP S6337909 B2 JPS6337909 B2 JP S6337909B2
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- JP
- Japan
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- plasma
- torus
- magnetic field
- shield plate
- heat shield
- Prior art date
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- 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】
本発明はトーラス型核融合装置に係り、特に内
部に高温プラズマを閉込めるプラズマ容器を形成
するベローズ部を、そのプラズマより保護するた
めに設けられている熱遮蔽板を備えているものに
好適なトーラス型核融合装置に関する。
部に高温プラズマを閉込めるプラズマ容器を形成
するベローズ部を、そのプラズマより保護するた
めに設けられている熱遮蔽板を備えているものに
好適なトーラス型核融合装置に関する。
磁場を用いてプラズマをプラズマ容器内に閉込
めて核融合反応を起こさせ、熱エネルギーを取出
すトーラス型核融合装置の従来技術による概略構
成を第１図に示す。該図の如く、トーラス型のプ
ラズマ容器１２内には高温プラズマ２６が閉込め
られており、しかも、このプラズマ容器１２を取
囲み、かつ、トーラス方向２０に所定間隔をもつ
て複数のトロイダルコイル１４が配置されてい
る。一方、プラズマ容器１２のトーラス中央に
は、ポロイダルコイルを構成する変流器コイル１
６が配置され、また、トロイダルコイル１４の外
側周方向にはポロイダルコイルを構成する垂直磁
場コイル１８がプラズマ容器１２と同芯的に配置
されている。プラズマ容器１２はトーラス方向２
０に適切な間隔でベローズ部２２を有し、厚肉部
２４とベローズ部２２の複合構造となつている。
通常、ベローズ部２２の板厚は厚肉部２４より薄
く、この部分でプラズマ容器１２のトーラス方向
２０の電気抵抗が十分大きくなる構造となつてい
る。そして、トロイダルコイル１４は高温プラズ
マ２６をプラズマ容器１２内に閉込めるための強
力なトロイダル磁場（以下記号Bで示す）２８
を発生し、変流器コイル１６は、それを流れる電
流を時間的に急変させてトーラス方向２０に電場
を発生させる。この電場によりプラズマ容器１２
内の燃料ガスが電離したプラズマに、プラズマ電
流（以下記号IPで示す）３０をトロイダル磁場２
８に沿つてトーラス方向２０に流す。このプラズ
マ電流３０のジユール損失により高温プラズマ２
６を得る。従つ高温プラズマ２６はプラズマ電流
３０として閉込める必要がある。この際、プラズ
マ電流３０はトーラス形状をしているため、トー
ラス外側方向（以下記号Ｒで示す）３１に広がろ
うとする電磁力（以下記号FRPで示す）を受けて
いる。従つて、この電磁力FRPと平衡するトーラ
ス内側方向の力を発生させ、高温プラズマ２６を
閉込めておく必要があり、このための垂直磁場
（以下記号BZOで示す）を垂直磁場コイル１８で
発生している。
めて核融合反応を起こさせ、熱エネルギーを取出
すトーラス型核融合装置の従来技術による概略構
成を第１図に示す。該図の如く、トーラス型のプ
ラズマ容器１２内には高温プラズマ２６が閉込め
られており、しかも、このプラズマ容器１２を取
囲み、かつ、トーラス方向２０に所定間隔をもつ
て複数のトロイダルコイル１４が配置されてい
る。一方、プラズマ容器１２のトーラス中央に
は、ポロイダルコイルを構成する変流器コイル１
６が配置され、また、トロイダルコイル１４の外
側周方向にはポロイダルコイルを構成する垂直磁
場コイル１８がプラズマ容器１２と同芯的に配置
されている。プラズマ容器１２はトーラス方向２
０に適切な間隔でベローズ部２２を有し、厚肉部
２４とベローズ部２２の複合構造となつている。
通常、ベローズ部２２の板厚は厚肉部２４より薄
く、この部分でプラズマ容器１２のトーラス方向
２０の電気抵抗が十分大きくなる構造となつてい
る。そして、トロイダルコイル１４は高温プラズ
マ２６をプラズマ容器１２内に閉込めるための強
力なトロイダル磁場（以下記号Bで示す）２８
を発生し、変流器コイル１６は、それを流れる電
流を時間的に急変させてトーラス方向２０に電場
を発生させる。この電場によりプラズマ容器１２
内の燃料ガスが電離したプラズマに、プラズマ電
流（以下記号IPで示す）３０をトロイダル磁場２
８に沿つてトーラス方向２０に流す。このプラズ
マ電流３０のジユール損失により高温プラズマ２
６を得る。従つ高温プラズマ２６はプラズマ電流
３０として閉込める必要がある。この際、プラズ
マ電流３０はトーラス形状をしているため、トー
ラス外側方向（以下記号Ｒで示す）３１に広がろ
うとする電磁力（以下記号FRPで示す）を受けて
いる。従つて、この電磁力FRPと平衡するトーラ
ス内側方向の力を発生させ、高温プラズマ２６を
閉込めておく必要があり、このための垂直磁場
（以下記号BZOで示す）を垂直磁場コイル１８で
発生している。
一方、第２図に詳細に示す如く、プラズマ容器
１２にトーラス方向２０に沿つて適切な間隔で設
けられたベローズ部２２は、前記変流器コイル１
６の作るトーラス方向２０の電場を電気的に短絡
させないために設けられている。プラズマ容器１
２は数憶度にも達する高温プラズマ２６を閉込め
ているため、熱容器としての機能も要求される。
特に、ベローズ部２２はその板厚も薄く、厚肉部
２４より冷却が困難である。また、厚肉部２４へ
の熱伝導に対する熱抵抗も大であるため、高温プ
ラズマ２６からの入熱に対して十分保護しなけれ
ばならない。
１２にトーラス方向２０に沿つて適切な間隔で設
けられたベローズ部２２は、前記変流器コイル１
６の作るトーラス方向２０の電場を電気的に短絡
させないために設けられている。プラズマ容器１
２は数憶度にも達する高温プラズマ２６を閉込め
ているため、熱容器としての機能も要求される。
特に、ベローズ部２２はその板厚も薄く、厚肉部
２４より冷却が困難である。また、厚肉部２４へ
の熱伝導に対する熱抵抗も大であるため、高温プ
ラズマ２６からの入熱に対して十分保護しなけれ
ばならない。
そこで、通常、第３図に示す如く、厚肉部２４
に取付けられたベローズ部２２を高温プラズマ２
６より熱遮蔽する熱遮蔽板３２が設置されてい
る。この熱遮蔽板３２は、高温プラズマ２６より
ベローズ部２２に来る入熱を受熱して、速やかに
厚肉部２４に伝熱する機能を有している。また、
熱遮蔽板３２は高温プラズマ２６とも接触するた
め、高温プラズマ２６との相互作用で高温プラズ
マ２６に悪影響を及ぼしてはならない。このため
熱遮蔽板３２には、高融点、高熱伝導率のモリブ
デン等の材料が使用されている。
に取付けられたベローズ部２２を高温プラズマ２
６より熱遮蔽する熱遮蔽板３２が設置されてい
る。この熱遮蔽板３２は、高温プラズマ２６より
ベローズ部２２に来る入熱を受熱して、速やかに
厚肉部２４に伝熱する機能を有している。また、
熱遮蔽板３２は高温プラズマ２６とも接触するた
め、高温プラズマ２６との相互作用で高温プラズ
マ２６に悪影響を及ぼしてはならない。このため
熱遮蔽板３２には、高融点、高熱伝導率のモリブ
デン等の材料が使用されている。
しかしながら、上記の熱遮蔽板３２を用いてベ
ローズ部２２を保護しようとしても種々問題が生
じる。以下、この点について説明する。
ローズ部２２を保護しようとしても種々問題が生
じる。以下、この点について説明する。
第４図は高温プラズマ２６をプラズマ容器１２
内に閉込める原理を示している。通常は、プラズ
マ電流IPによる電磁力FRP（FRP∝TP Z）と、垂直磁
場BZOとプラズマ電流IPの相互作用による電磁力
fRとは平衡しているため、高温プラズマ２６が安
定に閉込められている。従つて、平衡に必要な垂
直磁場BZOの大きさは、(1)式で示されるようにプ
ラズマ電流IP、高温プラズマ２６の温度や圧力に
関係する項λ、高温プラズマ２６の主半径RO、
及び副半径aOの関係Ｆとして表わされる。
内に閉込める原理を示している。通常は、プラズ
マ電流IPによる電磁力FRP（FRP∝TP Z）と、垂直磁
場BZOとプラズマ電流IPの相互作用による電磁力
fRとは平衡しているため、高温プラズマ２６が安
定に閉込められている。従つて、平衡に必要な垂
直磁場BZOの大きさは、(1)式で示されるようにプ
ラズマ電流IP、高温プラズマ２６の温度や圧力に
関係する項λ、高温プラズマ２６の主半径RO、
及び副半径aOの関係Ｆとして表わされる。
BZO＝Ｆ（IP、λ、RO、aO） ……(1)
上記のROやaOを一定値に安定に保つには、BZO
を高温プラズマ２６の変化に応じて時間的に制御
された値としなければならない。通常、BZOの追
従が不可能な程高い高温プラズマ２６の状態変化
があつた場合には、高温プラズマ２６はトーラス
外側方向Ｒ、もしくはトーラス内側方向に変位
し、プラズマ容器１２の壁、もしくは熱遮蔽板３
２に衝突して消滅する。
を高温プラズマ２６の変化に応じて時間的に制御
された値としなければならない。通常、BZOの追
従が不可能な程高い高温プラズマ２６の状態変化
があつた場合には、高温プラズマ２６はトーラス
外側方向Ｒ、もしくはトーラス内側方向に変位
し、プラズマ容器１２の壁、もしくは熱遮蔽板３
２に衝突して消滅する。
以上の現象でプラズマ容器１２周辺での磁力線
の分布形態でみると第５図Ａ乃至Ｃのようにな
る。第５図Ａは垂直磁場BZOの分布（図示矢印）
を、第５図Ｂはプラズマ電流IPによる磁力線分布
（図示矢印）を、第５図Ｃは、上記第５図Ａ，Ｂ
の磁場が重ね合わされて高温プラズマ２６がプラ
ズマ容器１２内に閉込められている場合の磁力線
分布（図中矢印）をそれぞれ示している。該図か
ら明らかなように、プラズマ容器１２付近の磁力
線はいわゆる磁気面を構成しているので、プラズ
マ容器１２の壁面を垂直に横切る磁場成分はほと
んど存在しない。この状態よりプラズマ電流IPが
急激に消滅した状態においては、プラズマ容器１
２近くの磁場分布は、急速に第５図Ｃより第５図
Ａの状態に変化する。この変化はプラズマ容器１
２壁より見ると、垂直磁場BZOがプラズマ電流IP
の消滅に同期して立ち上がつたようになる。この
急速な垂直磁場BZOの変化によつて、熱遮蔽板３
２には第６図に示すような渦電流Ieが誘起され
る。詳しくは垂直磁場BZOの熱遮蔽板面との鎖交
成分Boによつて渦電流Ieが誘起される。この場
合、熱遮蔽板３２と鎖交する垂直磁場BZOの成分
Boと、熱遮蔽板３２の取付位置に関するポロイ
ダル角θとの間には次式が成り立つ。
の分布形態でみると第５図Ａ乃至Ｃのようにな
る。第５図Ａは垂直磁場BZOの分布（図示矢印）
を、第５図Ｂはプラズマ電流IPによる磁力線分布
（図示矢印）を、第５図Ｃは、上記第５図Ａ，Ｂ
の磁場が重ね合わされて高温プラズマ２６がプラ
ズマ容器１２内に閉込められている場合の磁力線
分布（図中矢印）をそれぞれ示している。該図か
ら明らかなように、プラズマ容器１２付近の磁力
線はいわゆる磁気面を構成しているので、プラズ
マ容器１２の壁面を垂直に横切る磁場成分はほと
んど存在しない。この状態よりプラズマ電流IPが
急激に消滅した状態においては、プラズマ容器１
２近くの磁場分布は、急速に第５図Ｃより第５図
Ａの状態に変化する。この変化はプラズマ容器１
２壁より見ると、垂直磁場BZOがプラズマ電流IP
の消滅に同期して立ち上がつたようになる。この
急速な垂直磁場BZOの変化によつて、熱遮蔽板３
２には第６図に示すような渦電流Ieが誘起され
る。詳しくは垂直磁場BZOの熱遮蔽板面との鎖交
成分Boによつて渦電流Ieが誘起される。この場
合、熱遮蔽板３２と鎖交する垂直磁場BZOの成分
Boと、熱遮蔽板３２の取付位置に関するポロイ
ダル角θとの間には次式が成り立つ。
Bo＝BZOsinθ ……(2)
Ie＝Ｇ（Bo） ……(3)
従つて、(2)、(3)式よりBoによる渦電流Ieの大き
さは、熱遮蔽板３２の取付位置、及び熱遮蔽板３
２の材料の電気伝導度に依存する。また、渦電流
Ieの大きさは熱遮蔽板３２の電気伝導率に比例
し、熱遮蔽板３２への直交磁場成分Boは、第４
図に示すポロイダル角θが90度、及び270度で最
大となり、逆に熱遮蔽板３２へのプラズマから入
熱は小さくなる。一方、ポロイダル角θが０度、
及び180度では前記直交磁場成分Boは最小とな
り、逆にプラズマからの入熱は最大となる。
さは、熱遮蔽板３２の取付位置、及び熱遮蔽板３
２の材料の電気伝導度に依存する。また、渦電流
Ieの大きさは熱遮蔽板３２の電気伝導率に比例
し、熱遮蔽板３２への直交磁場成分Boは、第４
図に示すポロイダル角θが90度、及び270度で最
大となり、逆に熱遮蔽板３２へのプラズマから入
熱は小さくなる。一方、ポロイダル角θが０度、
及び180度では前記直交磁場成分Boは最小とな
り、逆にプラズマからの入熱は最大となる。
このため、従来のように、熱遮蔽板３２をモリ
ブデン等の高熱伝導材で構成すると、プラズマ電
流IPの急速消滅時に渦電流Ieが大きくなると渦電
流Ieとトロイダル磁場Bの相互作用による電磁
力feが大きくなり、熱遮蔽板３２の取付部近く
で、過大な機械的応力が発生すると共に、プラズ
マからの入熱に対する効果的な除熱が行なえない
という問題があつた。
ブデン等の高熱伝導材で構成すると、プラズマ電
流IPの急速消滅時に渦電流Ieが大きくなると渦電
流Ieとトロイダル磁場Bの相互作用による電磁
力feが大きくなり、熱遮蔽板３２の取付部近く
で、過大な機械的応力が発生すると共に、プラズ
マからの入熱に対する効果的な除熱が行なえない
という問題があつた。
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、プラズマ容器を形成するベ
ローズ部を熱遮蔽板で保護するようにしたもので
あつても、この熱遮蔽板に大きな渦電流が発生し
ないようにし、その取付部に過大な応力が加わら
ないようにすると共に、プラズマからの入熱に対
して効果的な除熱が行える熱遮蔽板を備えたトー
ラス型核融合装置を提供するにある。
目的とするところは、プラズマ容器を形成するベ
ローズ部を熱遮蔽板で保護するようにしたもので
あつても、この熱遮蔽板に大きな渦電流が発生し
ないようにし、その取付部に過大な応力が加わら
ないようにすると共に、プラズマからの入熱に対
して効果的な除熱が行える熱遮蔽板を備えたトー
ラス型核融合装置を提供するにある。
本発明はプラズマ容器を形成するベローズ部の
内側にポロイダル方向に隣接配置されている複数
の熱遮蔽板を、プラズマ容器のポロイダル断面に
おける垂直磁場が直角に横切る磁場成分の大きい
場所には電気伝導率が低い非磁性合金を配置し、
これ以外の部分には、前記非磁性合金より電気伝
導率が高い高融点金属を配置して形成することに
より、所期の目的を達成するようになしたもので
ある。即ち、本発明は、渦電流発生の原因となる
熱遮蔽板への直交磁場成分が、ポロイダル角が90
度、270度付近で最大、０度、180度付近で最小と
なり、一方、熱遮蔽板へのプラズマからの入熱
は、ポロイダル角が90度、270度付近で小さく、
０度、180度付近で大きくなることに着目して上
述のような構成としたものである。
内側にポロイダル方向に隣接配置されている複数
の熱遮蔽板を、プラズマ容器のポロイダル断面に
おける垂直磁場が直角に横切る磁場成分の大きい
場所には電気伝導率が低い非磁性合金を配置し、
これ以外の部分には、前記非磁性合金より電気伝
導率が高い高融点金属を配置して形成することに
より、所期の目的を達成するようになしたもので
ある。即ち、本発明は、渦電流発生の原因となる
熱遮蔽板への直交磁場成分が、ポロイダル角が90
度、270度付近で最大、０度、180度付近で最小と
なり、一方、熱遮蔽板へのプラズマからの入熱
は、ポロイダル角が90度、270度付近で小さく、
０度、180度付近で大きくなることに着目して上
述のような構成としたものである。
以下、図面の実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。尚、符号は従来と同一のものは同符号
を使用する。
説明する。尚、符号は従来と同一のものは同符号
を使用する。
第７図は本発明に一実施例を示す。その概略構
成は従来のものとほとんど同一のため、ここでの
詳細説明は省略する。
成は従来のものとほとんど同一のため、ここでの
詳細説明は省略する。
該図に示す如く、本実施例でもプラズマ容器１
２を形成するベローズ部の内周面のポロイダル方
向に沿つて、複数個の熱遮蔽板３２が配置されて
いる。そして、本実施列では、この熱遮蔽板３２
には２種類の材質のものが使用されている。即
ち、プラズマ容器１２のポロイダル断面における
垂直磁場BZOが直角に横切る磁場成分の大きいと
ころほど、つまり、図示するポロイダル角θが90
度、及び270度付近にある熱遮蔽板３２（図示斜
線で示す）は電気伝導率が低く耐熱性がある高強
度非磁性合金を使用し、これ以外、即ち、ポロイ
ダル角θが０度、及び180度付近に位置する熱遮
蔽板３２は純モリブデン等の高電気伝導率、高融
点金属を使用している。つまり、渦電流の大きさ
が熱遮蔽板３２の電気伝導率にほぼ比例し機械的
応力発生の原因となるが、熱遮蔽板３２への直交
磁場成分Boはポロイダル角θが90度、及び270度
で最大となり、熱遮蔽板３２へのプラズマからの
入熱は小さくなる。そこで、上述したように、ポ
ロイダル角θが90度、及び270度付近の熱遮蔽板
３２には電気伝導率の低い材料である高強度非磁
性合金を使用して渦電流の発生を抑え、これに発
生する機械的応力の低減を画つていると共に、プ
ラズマの入熱に見合つた除熱としている。一方、
ポロイダル角θが０度、及び180度では前記直交
磁場成分Boは最小となり、逆にプラズマからの
入熱は最大となる。そこで、ポロイダル角θが０
度、及び180度付近の熱遮蔽板３２には高電気伝
導率、高融点金属である純モリブデンを使用し、
プラズマからの入熱を受熱して速やかに厚肉部に
伝熱し耐熱性を向上させている。ここで高強度非
磁性合金の電気伝導度は、純モリブデンの数倍か
ら数十倍の範囲で低く、高温強度が純モリブデン
と同程度にあることが望ましく、オーステナイト
系高ニツケル合金が対高温プラズマ特性上も使用
に適している。なお、熱遮蔽板３２の使用材料の
電気伝導率をσとし、取付位置のポロイダル角を
θとした時、σ∝１／sinθの関係を満足するように、 熱遮蔽板３２の使用材料を異ならせ、その電気伝
導率を変えてもよい。
２を形成するベローズ部の内周面のポロイダル方
向に沿つて、複数個の熱遮蔽板３２が配置されて
いる。そして、本実施列では、この熱遮蔽板３２
には２種類の材質のものが使用されている。即
ち、プラズマ容器１２のポロイダル断面における
垂直磁場BZOが直角に横切る磁場成分の大きいと
ころほど、つまり、図示するポロイダル角θが90
度、及び270度付近にある熱遮蔽板３２（図示斜
線で示す）は電気伝導率が低く耐熱性がある高強
度非磁性合金を使用し、これ以外、即ち、ポロイ
ダル角θが０度、及び180度付近に位置する熱遮
蔽板３２は純モリブデン等の高電気伝導率、高融
点金属を使用している。つまり、渦電流の大きさ
が熱遮蔽板３２の電気伝導率にほぼ比例し機械的
応力発生の原因となるが、熱遮蔽板３２への直交
磁場成分Boはポロイダル角θが90度、及び270度
で最大となり、熱遮蔽板３２へのプラズマからの
入熱は小さくなる。そこで、上述したように、ポ
ロイダル角θが90度、及び270度付近の熱遮蔽板
３２には電気伝導率の低い材料である高強度非磁
性合金を使用して渦電流の発生を抑え、これに発
生する機械的応力の低減を画つていると共に、プ
ラズマの入熱に見合つた除熱としている。一方、
ポロイダル角θが０度、及び180度では前記直交
磁場成分Boは最小となり、逆にプラズマからの
入熱は最大となる。そこで、ポロイダル角θが０
度、及び180度付近の熱遮蔽板３２には高電気伝
導率、高融点金属である純モリブデンを使用し、
プラズマからの入熱を受熱して速やかに厚肉部に
伝熱し耐熱性を向上させている。ここで高強度非
磁性合金の電気伝導度は、純モリブデンの数倍か
ら数十倍の範囲で低く、高温強度が純モリブデン
と同程度にあることが望ましく、オーステナイト
系高ニツケル合金が対高温プラズマ特性上も使用
に適している。なお、熱遮蔽板３２の使用材料の
電気伝導率をσとし、取付位置のポロイダル角を
θとした時、σ∝１／sinθの関係を満足するように、 熱遮蔽板３２の使用材料を異ならせ、その電気伝
導率を変えてもよい。
本実施例によれば、取付位置のポロイダル角θ
が90度、及び270度付近の熱遮蔽板３２には高強
度非磁性合金を用い、ポロイダル角θが０度、及
び180度付近の熱遮蔽板３２には純モリブデンを
用いたことにより、効果的な除熱が行えるので耐
熱性を減ずることなく、しかも、渦電流の発生が
小さいので熱遮蔽板３２の取付部に加わる機械的
応力を低減させる効果がある。
が90度、及び270度付近の熱遮蔽板３２には高強
度非磁性合金を用い、ポロイダル角θが０度、及
び180度付近の熱遮蔽板３２には純モリブデンを
用いたことにより、効果的な除熱が行えるので耐
熱性を減ずることなく、しかも、渦電流の発生が
小さいので熱遮蔽板３２の取付部に加わる機械的
応力を低減させる効果がある。
以上説明した本発明のトーラス型核融合装置に
よれば、プラズマ容器を形成するベローズ部の内
側にポロイダル方向に隣接配置されている複数の
熱遮蔽板を、プラズマ容器のポロイダル断面にお
ける垂直磁場が直角に横切る磁場成分の大きい場
所には電気伝導率が低い非磁性合金を配置し、こ
れ以外の部分には、前記非磁性合金より電気伝導
率が高融点金属を配置して形成したものであるか
ら、ベローズ部を熱遮蔽板で保護したものであつ
ても、渦電流の発生が小さいので熱遮蔽板の取付
部に加わる過大な機械的応力を低減させることが
できると共に、プラズマからの入熱の大きいとこ
ろが熱伝導率の高い熱遮蔽板となつているので効
果的な除熱が行え、此種トーラス型核融合装置に
採用する場合には非常に有効である。
よれば、プラズマ容器を形成するベローズ部の内
側にポロイダル方向に隣接配置されている複数の
熱遮蔽板を、プラズマ容器のポロイダル断面にお
ける垂直磁場が直角に横切る磁場成分の大きい場
所には電気伝導率が低い非磁性合金を配置し、こ
れ以外の部分には、前記非磁性合金より電気伝導
率が高融点金属を配置して形成したものであるか
ら、ベローズ部を熱遮蔽板で保護したものであつ
ても、渦電流の発生が小さいので熱遮蔽板の取付
部に加わる過大な機械的応力を低減させることが
できると共に、プラズマからの入熱の大きいとこ
ろが熱伝導率の高い熱遮蔽板となつているので効
果的な除熱が行え、此種トーラス型核融合装置に
採用する場合には非常に有効である。
第１図は従来のトーラス型核融合装置を一部断
面して示す平面図、第２図は第１図で示したプラ
ズマ容器部の平面図、第３図は第１図、及び第２
図で示したプラズマ容器のベローズ部に取付けた
熱遮蔽板の断面図、第４図はプラズマ閉込め時の
プラズマ容器周辺での磁力分布と電磁力の関係を
示したプラズマ容器のポロイダル断面図、第５図
Ａはプラズマ容器に作用する垂直磁場BZOの分布
図、第５図Ｂはプラズマ電流IPによるプラズマ容
器に作用する磁力線の分布図、第５図Ｃは前記第
５図Ａ、及び第５図Ｂの磁場が重なり高温プラズ
マが容器内に閉じ込められた場合の磁力線の分布
図、第６図は熱遮蔽板に流れる渦電流と、この付
近の磁束分布、及び電磁力を示した斜視図、第７
図は本発明に係るトーラス型核融合装置の熱遮蔽
板の配置を示すプラズマ容器のポロイダル断面図
である。 １２……プラズマ容器、１４……トロイダルコ
イル、１６……変流器コイル、１８……垂直磁場
コイル、２０……トーラス方向、２２……ベロー
ズ部、２４……厚肉部、２６……高温プラズマ、
２８……トロイダル磁場、３０……プラズマ電
流、３２……熱遮蔽板、BZO……垂直磁場、θ…
…ポロイダル角。
面して示す平面図、第２図は第１図で示したプラ
ズマ容器部の平面図、第３図は第１図、及び第２
図で示したプラズマ容器のベローズ部に取付けた
熱遮蔽板の断面図、第４図はプラズマ閉込め時の
プラズマ容器周辺での磁力分布と電磁力の関係を
示したプラズマ容器のポロイダル断面図、第５図
Ａはプラズマ容器に作用する垂直磁場BZOの分布
図、第５図Ｂはプラズマ電流IPによるプラズマ容
器に作用する磁力線の分布図、第５図Ｃは前記第
５図Ａ、及び第５図Ｂの磁場が重なり高温プラズ
マが容器内に閉じ込められた場合の磁力線の分布
図、第６図は熱遮蔽板に流れる渦電流と、この付
近の磁束分布、及び電磁力を示した斜視図、第７
図は本発明に係るトーラス型核融合装置の熱遮蔽
板の配置を示すプラズマ容器のポロイダル断面図
である。 １２……プラズマ容器、１４……トロイダルコ
イル、１６……変流器コイル、１８……垂直磁場
コイル、２０……トーラス方向、２２……ベロー
ズ部、２４……厚肉部、２６……高温プラズマ、
２８……トロイダル磁場、３０……プラズマ電
流、３２……熱遮蔽板、BZO……垂直磁場、θ…
…ポロイダル角。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 厚肉部とベローズ部をトーラス方向に交互に
配置して形成され、内部にプラズマを閉込めるプ
ラズマ容器と、該プラズマ容器を取囲み、かつ、
トーラス方向に所定間隔をもつて複数個配置され
るトロイダルコイルと、該トロイダルコイルの外
側に前記プラズマ容器とほぼ同芯的に配置され、
前記プラズマを閉込めるための垂直磁場を発生す
る垂直磁場コイルとを備え、前記プラズマ容器の
ベローズ部の内側に、複数の熱遮蔽板をポロイダ
ル方向に隣接配置して構成されているトーラス型
核融合装置において、前記熱遮蔽板は、前記プラ
ズマ容器のポロイダル断面における前記垂直磁場
が直角に横切る磁場成分の大きい場所に電気伝導
率が低い非磁性合金が配置され、これ以外の部分
に前記非磁性合金より電気伝導率が高い高融点金
属が配置されて形成されることを特徴とするトー
ラス型核融合装置。 ２ 前記非磁性合金としてオーステナイト系高ニ
ツケル合金を用い、前記高融点金属として純モリ
ブデンを用いたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のトーラス型核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153862A JPS5777991A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Torus type nuclear fusion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153862A JPS5777991A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Torus type nuclear fusion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5777991A JPS5777991A (en) | 1982-05-15 |
| JPS6337909B2 true JPS6337909B2 (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=15571721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55153862A Granted JPS5777991A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Torus type nuclear fusion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5777991A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015184343A1 (en) | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Absolute Exhibits, Inc. | Thermoset in-mold finishing film |
-
1980
- 1980-11-04 JP JP55153862A patent/JPS5777991A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015184343A1 (en) | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Absolute Exhibits, Inc. | Thermoset in-mold finishing film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5777991A (en) | 1982-05-15 |
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