JP3066546B2 - 核融合炉第１壁の被覆方法 - Google Patents
核融合炉第１壁の被覆方法Info
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- JP3066546B2 JP3066546B2 JP3226613A JP22661391A JP3066546B2 JP 3066546 B2 JP3066546 B2 JP 3066546B2 JP 3226613 A JP3226613 A JP 3226613A JP 22661391 A JP22661391 A JP 22661391A JP 3066546 B2 JP3066546 B2 JP 3066546B2
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- Japan
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- coating
- wall
- fusion reactor
- plasma
- melting point
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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
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合炉第１壁の被覆
方法に関する。詳しくは、本発明は、被覆層が損傷を受
けた場合に容易に補修可能なことを特徴とする核融合炉
第１壁の被覆方法に関する。
方法に関する。詳しくは、本発明は、被覆層が損傷を受
けた場合に容易に補修可能なことを特徴とする核融合炉
第１壁の被覆方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】核融合炉の第１壁は、プラズマによって
高熱負荷を受け、また高温に晒されるため高融点高熱伝
導性材料で被覆することが必要であり、従来、ＳＵＳ３
１６構造材の表面上に黒鉛タイルを接合する方法が考え
られている。しかしながら、黒鉛タイルが損傷した場合
の補修技術は未だ確立していない。
高熱負荷を受け、また高温に晒されるため高融点高熱伝
導性材料で被覆することが必要であり、従来、ＳＵＳ３
１６構造材の表面上に黒鉛タイルを接合する方法が考え
られている。しかしながら、黒鉛タイルが損傷した場合
の補修技術は未だ確立していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、核融
合炉第１壁のＳＵＳ３１６構造材の表面を、高融点高熱
伝導性で、炉心プラズマに混入してもプラズマ温度を下
げることの少ない低原子番号の材料で被覆し、しかも使
用中に損傷を受けた場合に容易に補修することができる
核融合炉第１壁の被覆方法を提供することにある。
合炉第１壁のＳＵＳ３１６構造材の表面を、高融点高熱
伝導性で、炉心プラズマに混入してもプラズマ温度を下
げることの少ない低原子番号の材料で被覆し、しかも使
用中に損傷を受けた場合に容易に補修することができる
核融合炉第１壁の被覆方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、この目的
達成のため鋭意研究の結果、高融点高熱伝導性で低原子
番号の材料としてダイヤモンドが最適であること、ダイ
ヤモンドはメタンと水素を原料としてプラズマジェット
によって被覆することができること、しかも使用中に損
傷を受けた場合においても、核融合炉真空容器内にコン
パクトなプラズマガンを持ち込んで簡単に補修すること
ができることを想到し、本発明のＳＵＳ３１６構造材か
ら成る核融合炉第１壁のプラズマ対向側表面に、熱膨張
係数がダイヤモンドに近い高融点材料を接合或いは被覆
し、該高融点材料の表面に、該構造材を冷却しながら、
メタンと水素を原料としてプラズマジェットによってダ
イヤモンドを被覆することから成る、被覆層が損傷を受
けた場合に容易に補修可能なことを特徴とする核融合炉
第１壁を被覆する方法を発明するに至った。
達成のため鋭意研究の結果、高融点高熱伝導性で低原子
番号の材料としてダイヤモンドが最適であること、ダイ
ヤモンドはメタンと水素を原料としてプラズマジェット
によって被覆することができること、しかも使用中に損
傷を受けた場合においても、核融合炉真空容器内にコン
パクトなプラズマガンを持ち込んで簡単に補修すること
ができることを想到し、本発明のＳＵＳ３１６構造材か
ら成る核融合炉第１壁のプラズマ対向側表面に、熱膨張
係数がダイヤモンドに近い高融点材料を接合或いは被覆
し、該高融点材料の表面に、該構造材を冷却しながら、
メタンと水素を原料としてプラズマジェットによってダ
イヤモンドを被覆することから成る、被覆層が損傷を受
けた場合に容易に補修可能なことを特徴とする核融合炉
第１壁を被覆する方法を発明するに至った。
【０００５】本発明の核融合炉第１壁を被覆する方法の
概要を図面について説明する。図１において、冷却溝５
を有するＳＵＳ３１６構造材４のプラズマ対向面側にダ
イヤモンドと熱膨張係数の近い高融点材料３、例えばニ
オブ合金、バナジュウム合金、モリブデン合金などを接
合又は被覆する。ここに接合と被覆の相違は、被覆層の
厚さが１ｍｍ以下の場合を被覆と言い、１ｍｍ以上の場
合を接合と言う。次に、この高融点材料３の表面に、メ
タンと水素を原料としてプラズマジェットによってダイ
ヤモンド層２を被覆する。ここにプラズマジェットは、
高圧電極間で発生したアルゴンプラズマ中（プラズマア
ーク状態）に、プラズマガン６によって、メタン１０と
水素９を供給することによって、高温にして、その熱を
利用してダイヤモンドをアーク流れに対峙した被覆表面
に付着させる方法である。
概要を図面について説明する。図１において、冷却溝５
を有するＳＵＳ３１６構造材４のプラズマ対向面側にダ
イヤモンドと熱膨張係数の近い高融点材料３、例えばニ
オブ合金、バナジュウム合金、モリブデン合金などを接
合又は被覆する。ここに接合と被覆の相違は、被覆層の
厚さが１ｍｍ以下の場合を被覆と言い、１ｍｍ以上の場
合を接合と言う。次に、この高融点材料３の表面に、メ
タンと水素を原料としてプラズマジェットによってダイ
ヤモンド層２を被覆する。ここにプラズマジェットは、
高圧電極間で発生したアルゴンプラズマ中（プラズマア
ーク状態）に、プラズマガン６によって、メタン１０と
水素９を供給することによって、高温にして、その熱を
利用してダイヤモンドをアーク流れに対峙した被覆表面
に付着させる方法である。
【０００６】
【作用効果】このようにして被覆したダイヤモンド被覆
層は、プラズマによって損傷を受けた場合、核融合炉装
置の真空容器を破ることなく、容器内部補修用のマニュ
ピュレータにプラズマジェット用のプラズマガン部分を
取りつけ、これを損傷部に移動して、容器外部から供給
されるメタンと水素により損傷部に再びダイヤモンド被
覆を施すことにより補修することができる。この方法を
損傷を受けるごとに繰り返すことによって第１壁を補修
し、その健全性を確保することが可能である。
層は、プラズマによって損傷を受けた場合、核融合炉装
置の真空容器を破ることなく、容器内部補修用のマニュ
ピュレータにプラズマジェット用のプラズマガン部分を
取りつけ、これを損傷部に移動して、容器外部から供給
されるメタンと水素により損傷部に再びダイヤモンド被
覆を施すことにより補修することができる。この方法を
損傷を受けるごとに繰り返すことによって第１壁を補修
し、その健全性を確保することが可能である。
【０００７】本発明の被覆方法により、核融合炉第１壁
のプラズマからの損傷を低減化し、かつ損傷後の補修を
簡単に行うことができる。また、本発明は、その他の耐
熱構造物、構造要素に適用して、耐熱性に優れ、かつ損
傷、損耗の少ない構造材料を作るのに適用することがで
きる。
のプラズマからの損傷を低減化し、かつ損傷後の補修を
簡単に行うことができる。また、本発明は、その他の耐
熱構造物、構造要素に適用して、耐熱性に優れ、かつ損
傷、損耗の少ない構造材料を作るのに適用することがで
きる。
【図１】本発明の被覆方法の概要を示した説明図であ
る。
る。
【図２】核融合炉第１壁の補修の概要を示した説明図で
ある。
ある。
１ 核融合炉真空容器 ２ ダイヤモンド被覆層 ３ 高耐熱合金層 ４ 構造材ＳＵＳ３１６ ５ 冷却溝 ６ プラズマガン ７ 補修用マニュピュレーター ８ 補修用ボート ９ 水素の流れ １０ メタンの流れ
Claims (1)
- 【請求項１】ＳＵＳ３１６構造材から成る核融合炉第１
壁のプラズマ対向側表面に、熱膨張係数がダイヤモンド
に近い高融点材料を接合或いは被覆し、該高融点材料の
表面に、該構造材を冷却しながら、メタンと水素を原料
としてプラズマジェットによってダイヤモンドを被覆す
ることから成る、被覆層が損傷を受けた場合に容易に補
修可能なことを特徴とする核融合炉第１壁の被覆方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226613A JP3066546B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 核融合炉第１壁の被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226613A JP3066546B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 核融合炉第１壁の被覆方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353794A JPH04353794A (ja) | 1992-12-08 |
| JP3066546B2 true JP3066546B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=16847948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226613A Expired - Fee Related JP3066546B2 (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 核融合炉第１壁の被覆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3066546B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111254409A (zh) * | 2018-12-03 | 2020-06-09 | 核工业西南物理研究院 | 面向等离子体的金刚石膜第一壁制备方法 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3226613A patent/JP3066546B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04353794A (ja) | 1992-12-08 |
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Legal Events
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