JP2675084B2 - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JP2675084B2 JP2675084B2 JP63175049A JP17504988A JP2675084B2 JP 2675084 B2 JP2675084 B2 JP 2675084B2 JP 63175049 A JP63175049 A JP 63175049A JP 17504988 A JP17504988 A JP 17504988A JP 2675084 B2 JP2675084 B2 JP 2675084B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting coil
- current
- insulating partition
- vacuum container
- introducing
- 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 - Lifetime
Links
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
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は核融合装置に係り、特に磁場によって核融合
プラズマを閉じ込める磁場閉じ込め形に好適な核融合装
置に関する。
プラズマを閉じ込める磁場閉じ込め形に好適な核融合装
置に関する。
従来、核融合装置等に用いられる電流導入端子は、電
流を通じる貫通導体の周囲に、アルミナセラミックスや
エポキシ樹脂等の絶縁物で構成された碍子、あるいは筒
をメタライズした後ろう付、又は高分子樹脂等で接着し
た構造のものが多く使用されている。
流を通じる貫通導体の周囲に、アルミナセラミックスや
エポキシ樹脂等の絶縁物で構成された碍子、あるいは筒
をメタライズした後ろう付、又は高分子樹脂等で接着し
た構造のものが多く使用されている。
なお、コイルへの電流導入端子に関しては、例えば特
開昭61−221694号公報等が挙げられる。
開昭61−221694号公報等が挙げられる。
従来技術として示したアルミナやセラミックスやエポ
キシ樹脂による固体・真空沿面を有する電流導入端子で
は、以下に示す理由によって、磁場が作用すると耐電圧
が低下する欠点があった。
キシ樹脂による固体・真空沿面を有する電流導入端子で
は、以下に示す理由によって、磁場が作用すると耐電圧
が低下する欠点があった。
第６図に示される平板電極系に電圧を印加した場合の
FOV（フラッシュオーバ電圧or放電電圧）を第７図に示
す。Ｐは電極周囲の圧力であり、ｄは電極間距離を示
す。電極１、２間に高電圧Ｖが課電されると宇宙線など
によって生じた電子３は、電解V/dによって正電極２側
に加速される。この電子は正電極２に向かう途中で中性
気体分子４に衝突してこれを電離する。次々に衝突電離
が行なわれる結果、雪崩式に電子の数が増大し、やがて
フラッシュオーバ（放電閃路）が生じる。第７図は圧力
ＰとFOVとの関係を示している。IIIの領域でＰが増大す
るにつれてFOVが上昇している。これは、気体分子密度
が増加することにより、電子が中性気体電子を電離する
のに十分なエネルギーを得る（加速される）以前に衝突
起こるようになるためである。逆にＩの領域は、気体分
子の数が極端に少なくなるため、電子が電離に必要なエ
ネルギーを有しているにもかかわらず、前記した衝突電
離が起こり得ず（衝突せずに正電極に達する）FOVは高
い。即ちＩの領域のFOVが高いのは、電子の中性気体分
子に衝突する機会が減少したことに起因している。この
Ｉの領域は、一般に真空絶縁と呼ばれる領域で、前記し
た固体・真空沿面を有する電流導入端子などは、この優
れた耐電圧特性を利用して設計される。
FOV（フラッシュオーバ電圧or放電電圧）を第７図に示
す。Ｐは電極周囲の圧力であり、ｄは電極間距離を示
す。電極１、２間に高電圧Ｖが課電されると宇宙線など
によって生じた電子３は、電解V/dによって正電極２側
に加速される。この電子は正電極２に向かう途中で中性
気体分子４に衝突してこれを電離する。次々に衝突電離
が行なわれる結果、雪崩式に電子の数が増大し、やがて
フラッシュオーバ（放電閃路）が生じる。第７図は圧力
ＰとFOVとの関係を示している。IIIの領域でＰが増大す
るにつれてFOVが上昇している。これは、気体分子密度
が増加することにより、電子が中性気体電子を電離する
のに十分なエネルギーを得る（加速される）以前に衝突
起こるようになるためである。逆にＩの領域は、気体分
子の数が極端に少なくなるため、電子が電離に必要なエ
ネルギーを有しているにもかかわらず、前記した衝突電
離が起こり得ず（衝突せずに正電極に達する）FOVは高
い。即ちＩの領域のFOVが高いのは、電子の中性気体分
子に衝突する機会が減少したことに起因している。この
Ｉの領域は、一般に真空絶縁と呼ばれる領域で、前記し
た固体・真空沿面を有する電流導入端子などは、この優
れた耐電圧特性を利用して設計される。
これらのＩ、IIIの領域に比較しIIの領域の最低値近
傍は、前記した衝突電離による電子増加が極めて効率的
に生じる領域で、極めて低い印加電圧で放電が生じる。
例えば、周囲が空気でｄが5mmとするとＩの領域のFOVは
数十KVを越えるのに対し、IIの最低領域では330Vでも放
電が生じる。
傍は、前記した衝突電離による電子増加が極めて効率的
に生じる領域で、極めて低い印加電圧で放電が生じる。
例えば、周囲が空気でｄが5mmとするとＩの領域のFOVは
数十KVを越えるのに対し、IIの最低領域では330Vでも放
電が生じる。
以上の説明は磁場が無い場合のもので、その時の電子
の軌跡（衝突なし）は６で示されるように直線的であ
る。しかしながら、電界に直交し紙面に垂直な磁場が作
用すると、電子は電界と磁界からの力を同じに受け、７
に示すようなサイクロイド状の運動をすることになる。
の軌跡（衝突なし）は６で示されるように直線的であ
る。しかしながら、電界に直交し紙面に垂直な磁場が作
用すると、電子は電界と磁界からの力を同じに受け、７
に示すようなサイクロイド状の運動をすることになる。
このように、電子の運動軌跡が変化すると図からもわ
かるように電子の中性気体分子の衝突確率（衝突の機
会）は増加する。そのため、磁場の無い場合は、Ｉの領
域の優れた耐電圧を示すもので、磁場が作用すると衝突
電離が促進され、IIの領域の放電電圧に低下する懸念が
ある。特に第６図に示すような円筒電極の場合は、それ
が顕著に表れる。それは、第６図の平板電極の場合の電
子は、図において右側に移動して電極系の外部に出るの
に対し、第８図の場合は中心電極８の周囲を回り続ける
ためである。実際に、30KV以上の耐電圧を有する第８の
電極系に磁場を作用させると数KV以下のFOVに低下す
る。
かるように電子の中性気体分子の衝突確率（衝突の機
会）は増加する。そのため、磁場の無い場合は、Ｉの領
域の優れた耐電圧を示すもので、磁場が作用すると衝突
電離が促進され、IIの領域の放電電圧に低下する懸念が
ある。特に第６図に示すような円筒電極の場合は、それ
が顕著に表れる。それは、第６図の平板電極の場合の電
子は、図において右側に移動して電極系の外部に出るの
に対し、第８図の場合は中心電極８の周囲を回り続ける
ためである。実際に、30KV以上の耐電圧を有する第８の
電極系に磁場を作用させると数KV以下のFOVに低下す
る。
以上は、磁場による真空ギャップのFOVの低下につい
てであるが、固体・真空沿面を有する電流導入端子の場
合でも真空ギャップの放電→固体・真空沿面の放電
→フラッシュオーバの順で絶縁破壊が進行するため、
同様に磁場の影響によるFOVの低下が生じる。
てであるが、固体・真空沿面を有する電流導入端子の場
合でも真空ギャップの放電→固体・真空沿面の放電
→フラッシュオーバの順で絶縁破壊が進行するため、
同様に磁場の影響によるFOVの低下が生じる。
本発明の目的は、このような磁場の影響による耐電圧
の低下を防止し、絶縁特性の優れた核融合装置を提供す
るにある。
の低下を防止し、絶縁特性の優れた核融合装置を提供す
るにある。
本発明では上記目的を達成するために、課電部分であ
る電流導入線と真空容器間の少なくとも１箇所に絶縁性
隔壁を設け、かつ、この絶縁性隔壁を前記電流導入線か
ら径方向に放射状に伸びて形成するか、あるいはこの絶
縁性隔壁を前記電流導入線から螺旋状に伸びて形成する
ことを特徴とする。
る電流導入線と真空容器間の少なくとも１箇所に絶縁性
隔壁を設け、かつ、この絶縁性隔壁を前記電流導入線か
ら径方向に放射状に伸びて形成するか、あるいはこの絶
縁性隔壁を前記電流導入線から螺旋状に伸びて形成する
ことを特徴とする。
本発明では、絶縁性隔壁を設けることにより、例えば
第８図に示したような磁界と電界の作用によるサイクロ
イド状にまわり続けるのが阻止できる。それによって衝
突電離の繰り返しによる電子の雪崩的増加からフラッシ
ュオーバに至るのを阻止できる。
第８図に示したような磁界と電界の作用によるサイクロ
イド状にまわり続けるのが阻止できる。それによって衝
突電離の繰り返しによる電子の雪崩的増加からフラッシ
ュオーバに至るのを阻止できる。
このような作用の絶縁性隔壁を適宜の箇所に適宜の個
数設ければ、磁場が作用しても耐電圧の低下のない絶縁
構成が容易に得られる。
数設ければ、磁場が作用しても耐電圧の低下のない絶縁
構成が容易に得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は本発明の効果が顕著に表れる電流導入端子部
の構成を示している。該図において、真空容器12は上部
の大気側と下部の真空側とを隔てている。真空側には図
示しないプラズマ閉じ込め用、あるいはプラズマ加熱用
などの超電導コイルあるいは常電導コイルが設置されて
おり、電流導入端子は、これらのコイルに電流を供給す
るためのものであり、貫通導体11を通じて行なわれる。
13は電気絶縁と真空封止とを兼ねる碍管で通常、セラミ
ックスあるいはエポキシレジンなどで構成される。14は
本発明の絶縁性隔壁で、第２図にその横断面を示すよう
に、貫通導体11より径方向に放射状に伸びる絶縁性隔壁
である。この絶縁性隔壁14は、セラミックスやプラスチ
ック板、FRP（繊維強化プラスチック）板などの堅い厚
みのある材料で構成されている。又、ポリエステル、ポ
リイミドなどのフィルム材料で構成しても所定の効果が
得られる。その場合は、第３図に示すようにチューブ状
にしたものを折り曲げて絶縁性隔壁15を形成し、これで
貫通導体11を挟むようにすれば容易に取付けられる。第
２図では４個の径方向に伸びる絶縁性隔壁14を示してい
るが、これは印加される電圧、磁界などにより個数を増
減すれば良い。また、第１図において、径方向に伸びた
絶縁性隔壁14の長さ方向は十分電界の低い部分（あるい
は磁場の小さい部分）まで延長しておく必要がある。こ
のような絶縁性隔壁14は、第６図に示したような中心導
体（貫通導体11）のまわりをまわり続けながら電子の数
が増加してゆくのを阻止でき、磁場の影響による耐電圧
の低下を防止できる。
の構成を示している。該図において、真空容器12は上部
の大気側と下部の真空側とを隔てている。真空側には図
示しないプラズマ閉じ込め用、あるいはプラズマ加熱用
などの超電導コイルあるいは常電導コイルが設置されて
おり、電流導入端子は、これらのコイルに電流を供給す
るためのものであり、貫通導体11を通じて行なわれる。
13は電気絶縁と真空封止とを兼ねる碍管で通常、セラミ
ックスあるいはエポキシレジンなどで構成される。14は
本発明の絶縁性隔壁で、第２図にその横断面を示すよう
に、貫通導体11より径方向に放射状に伸びる絶縁性隔壁
である。この絶縁性隔壁14は、セラミックスやプラスチ
ック板、FRP（繊維強化プラスチック）板などの堅い厚
みのある材料で構成されている。又、ポリエステル、ポ
リイミドなどのフィルム材料で構成しても所定の効果が
得られる。その場合は、第３図に示すようにチューブ状
にしたものを折り曲げて絶縁性隔壁15を形成し、これで
貫通導体11を挟むようにすれば容易に取付けられる。第
２図では４個の径方向に伸びる絶縁性隔壁14を示してい
るが、これは印加される電圧、磁界などにより個数を増
減すれば良い。また、第１図において、径方向に伸びた
絶縁性隔壁14の長さ方向は十分電界の低い部分（あるい
は磁場の小さい部分）まで延長しておく必要がある。こ
のような絶縁性隔壁14は、第６図に示したような中心導
体（貫通導体11）のまわりをまわり続けながら電子の数
が増加してゆくのを阻止でき、磁場の影響による耐電圧
の低下を防止できる。
また、絶縁性隔壁の形状としては、第４図に示すよう
な貫通導体11から螺旋状に伸びる絶縁性隔壁17、第５図
に示すような円筒状と放射状を組合せた絶縁性隔壁18で
も良く、このような構成でも上述と同様、あるいはそれ
より磁場の影響を受けにくい特性が得られる。螺旋状の
絶縁性隔壁17は第３図の絶縁性隔壁15と同様、取付けや
すいという効果がある。
な貫通導体11から螺旋状に伸びる絶縁性隔壁17、第５図
に示すような円筒状と放射状を組合せた絶縁性隔壁18で
も良く、このような構成でも上述と同様、あるいはそれ
より磁場の影響を受けにくい特性が得られる。螺旋状の
絶縁性隔壁17は第３図の絶縁性隔壁15と同様、取付けや
すいという効果がある。
以上のような本実施例の構成によれば、通常、容易に
入手できる碍管などを用いて磁場の影響を受けない耐電
圧の優れた電流導入端子が形成できる。
入手できる碍管などを用いて磁場の影響を受けない耐電
圧の優れた電流導入端子が形成できる。
〔発明の効果〕 以上説明した本発明の該融合装置によれば、真空絶縁
ギャップ、あるいは固体・真空沿面の耐電圧が磁場の影
響によって低下するのを防止できるため、耐電圧特性の
優れた絶縁構成を提供できる効果がある。
ギャップ、あるいは固体・真空沿面の耐電圧が磁場の影
響によって低下するのを防止できるため、耐電圧特性の
優れた絶縁構成を提供できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の電流導入端子部を示す縦断
面図、第２図はその横断面図、第３図〜第５図は本発明
の別に構成を示す横断面図、第６図〜第８図は本発明で
述べている磁場による真空ギャップの耐電圧低下を示す
説明図であり、第６図及び第８図は電極系を、第７図は
その特性図である。 １……負電極、２……正電極、３……電子、４……中性
気体分子、５……端子、６……磁場が無い場合の電子軌
跡、７……紙面に垂直な磁場が存在する場合の電子軌
跡、８……中心電極、９……外側電極、11……貫通導
体、12……真空容器、13……碍管、14、15、17……絶縁
性隔壁。
面図、第２図はその横断面図、第３図〜第５図は本発明
の別に構成を示す横断面図、第６図〜第８図は本発明で
述べている磁場による真空ギャップの耐電圧低下を示す
説明図であり、第６図及び第８図は電極系を、第７図は
その特性図である。 １……負電極、２……正電極、３……電子、４……中性
気体分子、５……端子、６……磁場が無い場合の電子軌
跡、７……紙面に垂直な磁場が存在する場合の電子軌
跡、８……中心電極、９……外側電極、11……貫通導
体、12……真空容器、13……碍管、14、15、17……絶縁
性隔壁。
Claims (2)
- 【請求項１】極低温に保持された超電導コイルと、この
超電導コイルを収納し、常温大気空間から真空断熱する
断熱真空容器と、前記超電導コイル、若しくは断熱真空
容器内に設けられた常電導コイルに常温大気空間より電
流を導入する電流導入線、及び電流導入端子とを備えた
核融合装置において、 課電部分である前記電流導入線と真空容器間の少なくと
も１箇所に絶縁性隔壁を設け、かつ、この絶縁性隔壁
は、前記電流導入線から径方向に放射状に伸びて形成さ
れていることを特徴とする核融合装置。 - 【請求項２】極低温に保持された超電導コイルと、この
超電導コイルを収納し、常温大気空間から真空断熱する
断熱真空容器と、前記超電導コイル、若しくは断熱真空
容器内に設けられた常電導コイルに常温大気空間より電
流を導入する電流導入線、及び電流導入端子とを備えた
核融合装置において、 課電部分である前記電流導入線と真空容器間の少なくと
も１箇所に絶縁性隔壁を設け、かつ、この絶縁性隔壁
は、前記電流導入線から螺旋状に伸びて形成されている
ことを特徴とする核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175049A JP2675084B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63175049A JP2675084B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 核融合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0225793A JPH0225793A (ja) | 1990-01-29 |
| JP2675084B2 true JP2675084B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15989336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63175049A Expired - Lifetime JP2675084B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675084B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101500002B1 (ko) * | 2009-10-07 | 2015-03-06 | 현대자동차주식회사 | 어코스틱 덕트유닛 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678602U (ja) * | 1979-11-20 | 1981-06-26 |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP63175049A patent/JP2675084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0225793A (ja) | 1990-01-29 |
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