JPH01110289A - 水素ペレット入射装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は、核融合プラズマ実験装置のプラズマ粒子密
度を制御するために使用するものであって、水素ガスを
冷却固化して水素ペレットを生成し、それを超高速でプ
ラズマ中に入射する水素ペレット入射装置に関するもの
である。

（従来技術） 核融合炉の開発において、プラズマ粒子を制御するため
に水素ペレットをプラズマ中に入射するだめの装置の開
発が盛んに行なわれている。従来の水素ペレットの発射
装置は、ペレットキャリアディスクに単一のペレット生
成孔を形成し、このペレット生成孔中で水素ペレットを
生成させた後、ペレットキャリアディスクを１８０°回
転させてペレット生成孔を発射用高圧ガス導入管および
銃身に対向させ、高速電磁弁を瞬時に開閉させて水素ペ
レットを発射させるようにしている。

上記プラズマ粒子の制御のために、複数個の水素ペレッ
トをわずかな時間差で順次発射させることも要求されて
いる。このための装置としては、上記装置を利用してペ
レットキャリアディスクに複数個のペレット生成孔を形
成し、それぞれのペレット生成孔に水素ペレットを生成
させた後、ペレットキャリアディスクを回転させてペレ
ット生成孔をそれぞれ発射用高圧ガス導入管および銃身
に対向させ、高速電磁弁をわずかな時間差で開閉させて
水素ペレットを発射させるようにすることが考えられる
。

しかしながら、上記構成の場合１枚のペレットキャリア
ディスクに複数個のペレット生成孔を形成させるために
、各ペレット生成孔中の水素をいかに効率よく冷却させ
るかの問題があり、また１つの水素ペレットを発射させ
ると、その熱がつぎに発射させる水素ペレットに伝達さ
れて、その熱で水素ペレットが溶解され、水素ペレット
の連続的な発射が阻害されるおそれがあるために、それ
を如何に防止するかが問題となる。

（発明の目的） この発明は、このような従来の課題の解決のためになさ
れたものであり、第１および第２のクライオヘッドによ
りペレットキャリアディスクを効率よく冷却することが
できるとともに、複数個の水素ペレットをわずかな時間
差で順次発射することができる水素ペレット入射装置を
提供するものである。

（発明の構成） この発明は、内部が真空に保持されるケーシング内に第
１のクライオヘッド、第２のクライオヘッドおよびペレ
ットキャリアディスクが配置され、上記ペレットキャリ
アディスクを極低温に冷却する冷却手段と、水素ペレッ
ト用の水素ガスを供給する水素ガス供給手段と、水素ペ
レットを発射する高圧ガス供給手段とを有し、このペレ
ットキャリアディスクには外周に達するスリットが放射
状に形成されることにより外周部付近に複数の領域が形
成され、これらの領域には貫通孔からなる第１のペレッ
ト生成孔がそれぞれ形成され、かつペレットキャリアデ
ィスクはケーシング外の作動手段によって回転可能に構
成され、第１のクライオヘッドは熱伝導率の高い材料で
構成されて上記ペレットキャリアディスクの一方の面に
対向して配置され、かつ水素ガスを第１のペレット生成
孔に供給する第２のペレット生成孔および第１のペレッ
ト生成孔に高圧ガスを噴射して水素ペレットを発射させ
るペレット発射孔とが形成され、第２のクライオヘッド
は熱伝導率の高い材料で構成されて上記ペレットキャリ
アディスクの他方の面に対向して配置され、かつ上記水
素ペレット生成時に第２のペレット生成孔を塞ぐ盲栓と
、発射された水素ペレットを加速する銃身とが具備され
てなり、第１のクライオヘッドまたは第２のクライオヘ
ッドは上記ケーシングに固定され、第１のクライオヘッ
ドおよび第２のクライオヘッドをペレットキャリアディ
スクに対して圧着させる駆動手段が設けられているもの
である。

上記スリットにより円周方向に分割された領域の中心側
は板厚を薄く形成してもよい。

上記駆動手段は流体シリンダおよびこの流体シリンダに
上記ケーシング外から高圧流体を供給する高圧流体供給
手段により構成され、この流体シリンダは第１のクライ
オヘッドおよび第２のクライオヘッドおよびペレットキ
ャリアディスクに貫通した中心軸に対して取付けられる
構成とすることが好ましい。また第１のクライオヘッド
および第２のクライオヘッドの各表面にはこれらを極低
温に冷却する冷却パイプを配置することが好ましい。

上記構成では、駆動手段により第１のクライオヘッドま
たは第２のクライオヘッドが移動することにより、極低
温に冷却された第１および第２のクライオヘッドがペレ
ットキャリアディスクの両面に圧着され、これによって
ペレットキャリアディスクが急速に冷却されて各ペレッ
ト生成孔中の水素が固化されて水素ペレットが生成され
、また水素ペレットの発射により１つのペレット生成孔
に発生した熱が、つぎに発射される水素ペレットにスト
レートに伝達されるのがスリットによって阻止され、熱
の伝達系路がスリットの形成されていない領域を迂回す
ることになるために、熱伝達が遅らされるとともに、伝
達される熱の量が非常に少なくなる。

（実施例） 第１図において、装置本体のケーシングは主ケーシング
１０とその両側に配置された入口側ケーシング６０と出
口側ケーシング４０とからなっている。この主ケーシン
グ１０の一方の７ランジ１６にはフランジ６２を介して
入口側ケーシング６０の７ランジ６０ａが接続され、他
方の７ランジ１６には７ランジ６３を介して出口側ケー
シング４０の７ランジ４０ａが接続されている。また入
口側ケーシング６０の他端部にはカバー６００が、出口
側ケーシング４０の他端部にはカバー４０ｃがそれぞれ
取付けられている。

出口側ケーシング４０内には測定板４６が配置され、後
述の銃身７を通して矢印Ｐに示すように発射された水素
ペレットをこの測定板４６に対して衝突させるようにし
ている。またカバー４０ｃには覗き窓４５が設けられ、
ここから水素ペレットが測定板４６に衝突した状態を観
察するようにしている。

なお、出口側ケーシング４０には、カバー４０Ｃの代り
に本来は核融合プラズマ実験装置が接続されるが、この
装置では核融合プラズマ実験装置の代りに測定板４６を
用いている。

本体ケーシング１０の内部には、シールドケーシング４
が配置され、このシールドケーシング４の両側にはシー
ルドカバー４１およびシールドカバー４２がそれぞれ取
付けられ、シールドカバー４２の中央部には外方に突出
するシールドケージング４３およびその端部のシールド
カバー４４が取付けられている。

またシールドカバー４２には、上記シールドケーシング
４３の外周部を囲むベローズ４７が７ランジ４７ａを介
して接続され、ベローズ４７の他方の７ランジ４７ｂは
上記７ランジ６３に接続されている。シールドカバー４
１および４２はそれぞれ図示しない結合部材によって上
記主ケーシング１０に結合され、これによってシールド
ケーシング４が主ケーシング１０内の所定の位置に固定
されている。

このシールドケーシング４の内部には、第１のクライオ
ヘッド１と第２のクライオヘッド２とが相対向して配置
されるとともに、これらの間にペレットキャリアディス
ク３が介在されている。第１のクライオヘッド１は第２
のクライオヘッド２より外径が大きく形成され、その外
周部には第２のクライオヘッド２を囲む取付はリング１
３を介して筒形のベローズ１６の一方の７ランジ１４が
接続され、このベローズ１６の他方のフランジ１５は上
記シールドカバー４２に結合されている。

これによってベローズ１６の内部および出口側ケーシン
グ４０の内部の室１００とその外側で主ケーシング１０
の内部の室２００との２つの室に区画され、各室１００
および２００はそれぞれ図示しない真空排気手段により
真空に排気されるようにしている。

また第１のクライオヘッド１および取付はリング１３は
、連結ボルト６５によってシールドケーシング４に結合
されている。図面では連結ボルト６５は周方向の１箇所
のみを示しているが、周方向に複数箇所設けられ、これ
によってクライオヘッド１をシールドケーシング４内の
所定の位置に固定させている。

第２図に示すように、第１のクライオヘッド１、第２の
クライオヘッド２およびペレットキャリアディスク３に
はそれぞれ中央部に貫通穴が形成され、この貫通穴を貫
通する中空の外輪９０が第１のクライオヘッド１に取付
けられている。ペレットキャリアディスク３の中心部に
はスリーブ９２が取付けられ、このスリーブ９２が上記
外軸９０と第１のクライオヘッド１との間に介在される
とともに、このスリーブ９２と外軸９０との間にベアリ
ング９４が介在されることによりペレットキャリアディ
スク３が外軸９０に対して回転可能に取付けられている
。

また第２のクライオヘッド２と外軸９０との間にはスリ
ーブ９３が介在され、このスリーブ９３と外輪９０との
間にもベアリング９４が介在されて第２のクライオヘッ
ド２が外軸９０に対して軸方向に移動可能に取付けられ
ている。さらに外輪９０の一方の端部には、端部フラン
ジ９１が外軸９０とともにボルト９０ａによって第１の
クライオヘッド１に固定され、この端部フランジ９１に
一端部が結合された中心軸９が外軸９０中を貫通して他
方の側に突出している。

上記中心軸９の他端部にはその外周のねじに螺着して端
部フランジ８４が取付けられ、この端部フランジ８４に
対して圧力室８を構成する部材がボルト８４ａによって
結合され、この圧力室８を構成する部材中を上記中心軸
９が貫通している。

上記圧力室８は、大径および小径の一対の筒形のベロー
ズ８３と、それらの両端部の端板８１，８２とに囲まれ
た環状の空間によって形成されている。また端板８２に
はヘリウムガス導入管７６が接続され、これを通して圧
力室８中にヘリウムガスを加圧供給し、端板８１を第２
のクライオヘッド２の方向に移動させるようにしている
。

上記ヘリウムガス導入管７６は、出口側ケーシング４０
のノズル７６ａからケーシング外に導出され、図示しな
いヘリウムガス供給設備に接続されている。

上記第２のクライオヘッド２には、上記中心軸９を囲む
筒形のスペーサ８０が結合され、このスペーサ８０の他
端部は上記端板８１に近接して対向し、端板８１からの
押圧力を第２のクライオヘッド２に断熱状態で伝達する
ようにしている。

上記第１のクライオヘッド１は、第２図および第４図〜
第６図に示すように構成されている。すなわち、クライ
オヘッド１は無酸素銅などの熱伝導の良好な材料からな
る板状体で構成され、この板状体を貫通して円周方向に
複数個（この実施例では６個）のアダプタ５が取付けら
れ、このアダプタ５は熱伝導度の低いステンレス鋼やセ
ラミックスなどの材料から構成されている。また第１の
クライオヘッド１の一方の面にはうず巻き状に凹部が形
成されてそこに冷却用の塞材導入管７７が配置されてい
る。

また第１のクライオヘッド１の中心部には、環状に突出
する突出部が形成され、その先端面はペレットキャリア
ディスク３に面接触する冷却面３９が形成されている。

上記アダプタ５にはそれぞれ一対の貫通穴からなるペレ
ット発射孔５１およびペレット生成孔（第２のペレット
生成孔）５２が同−円周軌跡上に形成されている。そし
て各ペレット発射孔５１に対向して高圧ガス導入管２０
がそれぞれ取付けられ、またペレット生成孔５２に対向
して水素ガス導入管３０が取付けられている。

上記高圧ガス導入管２０は、入口側ケーシング６０のノ
ズル２８を通してケーシング外に導出され、高速電磁弁
２９を介して図示しない高圧ガス供給設備に接続されて
いる。この高速電磁弁２９も各高圧ガス導入管２０に対
応して複数個（この実施例では６個）設けられ、これら
はわずかな時間差で順次高速で作動するようにしている
。

また水素ガス導入管３０は、フレキシブルチューブ３１
、分配管３２および水素ガス導入管３４を介してケーシ
ング外の図示しない水素ガス供給および排気設備に接続
されている。上記水素ガス供給管３４は、上記シールド
ケーシング４の外周面に螺旋状に巻付けられてろう付け
などの手段により固着されている。またシールドケーシ
ング４の外周部には、上記水素ガス供給管３４の間に、
液体窒素や液体ヘリウムなどの塞材を導入する塞材導入
管７８が同様の螺旋配置で巻付けられ、上記同様にろう
付けなどの手段により固着されている。そしてこれらの
管３４と７８とは熱の授受がなされるように互いに近接
または接触して交互に配置されている。

また第２のクライオヘッド２も第１のクライオヘッド１
と同様の材料で構成され、かつアダプタ５に対向する部
分にはアダプタ５６およびアダプタ６１がそれぞれナツ
ト５１ａおよび６１ａで締付けられて取付けられ、上記
アダプタ５６中には銃身７の一端部が貫通して取付けら
れ、アダプタ６１は盲栓を構成するものであり、その端
面が平坦な円柱体で構成されている。このアダプタ５６
は熱伝導率の低いステンレス鋼などの材料から構成され
ている。

また第２のクライオヘッド２の一方の面には、上記第１
のクライオヘッド１と同様に冷却用の塞材導入管７７が
配置されている。この塞材導入管７７にはケーシング外
の液体ヘリウム供給設備から液体ヘリウムが供給され、
第１および第２のクライオヘッド１および２を冷却した
後、ケーシング外に排出されるようにしている。

また第２のクライオヘッド２の中心部には、環状に突出
する突出部が形成され、その先端面はペレットキャリア
ディスク３に面接触する冷却面３９が形成され、上記第
１のクライオヘッド１の冷却面３９とによってペレット
キャリアディスク３を挟み付けて冷却を行なうようにし
ている。

上記アダプタ５および５６の材料としては、ステンレス
鋼以外であっても低温における熱伝導率の低い材料であ
ればよい。この装置において実際上適用可能な材料とし
ては、１０’に以下において熱伝導率が２Ｘ１０”　（
Ｗ／Ｃｍ−’　Ｋ）以下のものであればよく、そのよう
な条件を満足する材料としては、第９図に示すように、
ガラス、グラファイト、チタン合金（５／ｌ−２，２５
８ｎ＞、チタン、黄銅、アルミ合金（５０８３）などが
ある。

上記ペレットキャリアディスク３は、第７図に示すよう
に構成されている。すなわち、ペレットキャリアディス
ク３はステンレス鋼の薄板（０゜５〜４ＩＩＩＩＩｌ程
度）の円板で構成され、外周部に達するスリット３５が
放射状に形成されることにより周方向に６個の三角形状
の領域と、互いに反対方向に突出する一対の回転アーム
３８とが形成されている。そしてこの三角形状の領域に
はそれぞれ後述のペレット生成孔（第１のペレット生成
孔）５３が形成されている。

またこれらの領域より内側の領域（破線３９ａより内側
の環状の領域）に上記第１および第２のクライオヘッド
１，２の冷却面３９が圧着される環状の領域が形成され
ている。

上記スリット３５を形成することにより、ペレット生成
孔５３の形成された領域を互いに切離したのは、これに
よって各領域が自由に撓むことができるようにして、ペ
レット生成孔５３の周囲に圧着されるパツキン３３が良
好に密着するようにするためである。また上記領域を互
いに切離すことにより、この領域間の熱の伝達を妨げる
効果もある。すなわち、後述のように、水素ペレットの
発射により１つのペレット生成孔５３に熱が発生した場
合、この熱のペレットキャリアディスク３中の伝達系路
は破線３９ａより内側の領域を通ることになり、この領
域には冷却面３９が圧着されているために熱が吸収され
、隣接するペレット生成孔５３に熱が伝達されるのが阻
止される。

上記回転アーム３８には操作ワイヤ３６が接続され、こ
の操作ワイヤ３８はケーシング外に導出されて図示しな
い作動手段に接続されている。そしてこの操作ワイヤ３
６のいずれかを引くことによりペレットキャリアディス
ク３を所定量回転させるようにしている。この回転量を
規制するために図示しないストッパが設けられ、このス
トッパに回転アーム３８が当接することにより回転量が
正確に制御されるようにしている。

第８図はペレットキャリアディスク３の別の実施例を示
し、基本的構成は上記同様であるが、三角形状の領域の
基部側の約半分の領域３７は板厚が薄く形成されている
。このように板厚の薄い領域３７を形成すると、各領域
を互いに自由に撓ませてペレット生成孔５３の周囲に圧
着されるパツキン３３を良好に密着させるという上記効
果をよりよく達成させることができる。

上記ペレットキャリアディスク３に形成されたペレット
生成孔５３は、第３図に示すように、第１のクライオヘ
ッド１に形成されたペレット発射孔５１および中心孔５
４に対向する位置に形成されており、ペレットキャリア
ディスク３を回転させることによりペレット生成孔５３
がペレット生成孔５２にも対向するようにしている。こ
のペレット生成孔５３が銃身７の中心孔５４に対向する
ことにより高圧ガス導入管２０と銃身７の中心孔５４と
を連通させ、またアダプタ６１と対向することによりペ
レット生成孔５３が閉鎖されるようにしている。

またアダプタ５，５６および６１の各端面には、ペレッ
トキャリアディスク３のペレット生成孔５３の周囲の両
面に圧着されるようにパツキン３３が取付けられて、ペ
レット生成孔５３に供給された水素ガスが漏洩しないよ
うにし、また高圧ガス導入管２０を通して導入される高
圧ガスが室２００に漏洩しないようにしている。さらに
第１のクライオヘッド１と第２のクライオヘッド２との
相対向する面には突出部が形成されて、その先端面にペ
レットキャリアディスク３に圧着される冷却面３９が形
成されている。

つぎにこの装置の作用を説明する。まず室１００内およ
び室２００内を真空排気設備により真空引きした後、塞
材導入管７７および７８にそれぞれ別の供給設備から塞
材（例えば液体窒素）を供給することにより、シールド
ケーシング４の内部および第１および第２のクライオヘ
ッド１および２を冷却する。第１および第２のクライオ
ヘッド１および２を塞材の液体温度近くまで冷却した後
、塞材の供給を停止し、ヘリウムガスを導入することに
より塞材導入管７７および７８内の塞材をパージし、つ
いで液体ヘリウムを供給することにより第１および第２
のクライオヘッド１．２を極低温まで十分に冷却する。

一方、図示しない作動手段により作動ワイヤ３６を介し
てペレットキャリアディスク３を回転させて、ペレット
生成孔５３を第１のクライオヘッド１のペレット生成孔
５２に対向させる。この状態でペレット生成孔５３は第
２のクライオヘッド２のアダプタ（盲栓）６１にも対向
することになる。

そして図示しないヘリウムガス供給設備からヘリウムガ
ス導入管７６を通して圧力室８に高圧のヘリウムガスを
供給する。端板８２は中心軸９を介して第１のクライオ
ヘッド１に固定されているために、上記圧力室８の加圧
により端板８１が押され、スペーサ８０を介して第２の
クライオヘッド２を押圧する。これによって第２のクラ
イオヘッド２は第１のクライオヘッド１側に押され、第
１および第２のクライオヘッド１．２の冷却面３９によ
ってペレットキャリアディスク３を挟み付けて冷却する
。

第１および第２のクライオヘッド１，２は熱伝導率の高
い材料で形成され、かつ冷却面３つは限られた領域で環
状に形成され、この冷却面３９がペレットキャリアディ
スク３に対して両側から圧着されると、冷却面は完全に
密着するためにペレットキャリアディスクとの間に良好
な熱伝導度がなされ、したがってペレットキャリアディ
スクは急速に冷却される。

また同時にパツキン３３がペレット生成孔５３の周縁部
に圧着されてシールがなされ、さらにぺ”　レット生成
孔５３にはアダプタ（盲栓）６１が当接して塞がれる。

この際、ペレットキャリアディスク３は、スリット３５
によってパツキン３３が圧着される領域が互いに分離さ
れているために、各領域は自由に撓むことができ、この
ためパツキン３３によるシールが完全になされる。とく
に第８図の構成ではペレット生成孔５３が形成された領
域は、板厚の薄い領域３７によって容易に撓むようにし
ているために、完全なシールを達成させやすい。

つぎに水素ガス導入管３４、分配管３２、フレキシブル
チューブ３１を通して各水素ガス導入管３０およびペレ
ット生成孔５３にそれぞれ水素ガスを供給する。この水
素ガスは、水素ガス導入管３４を通る間にそれと隣接し
て螺旋状に配置された写材導入管７８により冷却（予冷
）された後、分配管３２を通って各水素ガス導入管３０
（この実施例では６個）に分配、供給される。ペレット
生成孔５３中に供給された水素ガスは、その周囲が極低
温（１０°に以下）に冷却されているために、短時間で
固化し、固体水素ペレットが生成される。

上記固体水素ペレットの生成を確認した後、圧力室８中
の高圧ヘリウムガスをヘリウムガス導入管７６を通して
排出し、第１および第２のクライオヘッド１，２による
ペレットキャリアディスク３の挟み付けを解除する。そ
して作動装置によりペレットキャリアディスク３を回転
させて固体水素ペレットが充填されているペレット生成
孔５３を第１のクライオヘッド１のペレット発射孔５１
および銃身７の中心孔５４に対向させる。この回転量は
、第４図に示すように、第１のクライオヘッド１に取付
けられたアダプタ５のペレット生成孔５２からペレット
発射孔５１までの僅かな吊であり、この回転によりすべ
て（６個）のペレット生成孔５３がそれぞれペレット発
射孔５１に対向するようになる。

一方、ペレット発射孔５３に対向していたペレット生成
孔５２の先端部は側方にずれるが、この先端部において
も内部の水素は冷却により固化して固体水素が生じてい
るために、水素ガスが漏洩することはない。

この状態で圧力室８中に再び高圧ヘリウムガスを導入し
、スペーサ８０を介して第２のクライオヘッド２を押圧
し、冷却面３９によりペレットキャリアディスク３を挟
み付けることにより冷却するとともに、パツキン３３を
圧着させてペレット生成孔５３の周囲をシールする。そ
して高圧電磁弁２９をわずかな時間差で順次作動させて
高圧ガス導入管２０を通して高圧ガスを導入し、このガ
スの圧力で各ペレット生成孔５３中の固体水素ペレット
を順次発射させる。

発射された水素ペレットは銃身７中で加速され、核融合
プラズマ実験装置に向って順次飛んで行く（この実施例
では測定板４６に衝突する）。

上記発射の際に、ペレット発射孔５１およびペレット生
成孔５３に高圧ガスが導入されることにより、極低温に
冷却されているペレットキャリアディスク３は加熱され
、その熱が周囲に伝達される。この熱が、つぎに発射さ
れる水素ペレットが充填された隣接のペレット生成孔５
３に急速に伝達されると、固化した水素ペレットが溶解
されるおそれがあるが、上記装置ではアダプタ５によっ
てこの熱の急速な伝達を防止している。すなわち、第１
のクライオヘッド１は熱伝導率の高い材料で構成されて
いるが、ペレット発射孔５１を有するアダプタ５は上記
のように熱伝導率の低い材料で構成されているために、
ペレット発射孔５１からの熱は急速には周囲に伝達され
ない。

また第２のクライオヘッド２もペレット生成孔５３に対
向する部分は熱伝導率の低い材料からなるアダプタ５６
が取付けられているために、ここからつぎの水素ペレッ
ト発射位置への急速な熱伝導は防止されている。

さらにペレットキャリアディスク３もペレット生成孔５
３間にはスリット３５が形成されて、熱が伝達されにく
いようになっており、またこの熱のペレットキャリアデ
ィスク３中の伝達系路は第７図に示す破線３９ａより内
側の領域を通ることになり、この領域には冷却面３９が
圧着されているために熱が吸収され、隣接するペレット
生成孔５３に熱が伝達されるのが阻止される。

なお、上記水素ペレットの発射のために導入された高圧
ガスは室１００内で真空引きされることにより、水素ペ
レットとともに核融合プラズマ実験装置に随伴しないよ
うにしている。

全ての水素ペレットの発射を完了した後、ペレットキャ
リアディスク３を元の状態に復帰させる。

すなわち、まず圧力室８内の高圧ヘリウムガスをへり・
クムガス導入管７６を通して排出させ、第１および第２
のクライオヘッド１，２によるペレットキャリアディス
ク３の挟持を解除し、ペレットキャリアディスク３を回
転可能な状態にする。そして図示しない作動手段により
ペレットキャリアディスク３を回転させて、ペレット生
成孔５３を第１のクライオヘッド１のペレット生成孔５
２および第２のクライオヘッド２のアダプタ（白枠）６
１に対向させる。

この状態では、第１のクライオヘッド１のペレット生成
孔５２の先端部中には固体水素が充填されているために
、それを溶解させる必要がある。

そのため、圧力室８中に再び高圧ヘリウムガスを導入し
、スペーサ８０を介して第２のクライオヘッド２を押圧
し、冷却面３９によりペレットキャリアディスク３を挟
み付けるとともに、パツキン３３を圧着させてペレット
生成孔５３の周囲をシールする。そして液体ヘリウム導
管７７に導入していた液体ヘリウムの供給を一時的に停
止する。

これによって第１および第２のクライオヘッド１゜２は
温度上昇し、その熱によってペレット生成孔５２中の固
体水素が溶解する。

そしてこの溶解によって水素は急速に膨Ｐ＆するが、分
配管３２によってクツションの作用が果されて水素ガス
導入管３４を通して排出される。

以上の操作により水素ペレットの発射の１ザイクルが終
了したので、つぎに塞材導入管７７に液体ヘリウムを供
給することにより、第１および第２のクライオヘッド１
および２を冷却する上記操作を繰返す。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば駆動手段により
第１のクライオヘッドまたは第２のクライオヘッドが移
動することにより、極低温に冷却された第１および第２
のクライオヘッドがペレットキャリアディスクの両面に
圧着され、これによってペレットキャリアディスクが急
速に冷却されて各ペレット生成孔中の水素が固化されて
水素ペレットが生成され、またペレットキャリアディス
クにはペレット生成孔の形成された領域間にスリットが
形成されているために、水素ペレットの発射により１つ
のペレット生成孔に発生した熱が、つぎに発射される水
素ペレットにストレートに伝達されるのが上記スリット
によって阻止され、熱の伝達系路がスリットの形成され
ていない領域を迂回することになるために、熱伝達が遅
らされるとともに、伝達される熱のけが非常に少なくな
る。

したがって、複数個の水素ペレットを確実に順次発射す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す装置全体の縦断面図、
第２図はその中心部の拡大断面図、第３図は第２図のペ
レットキャリアディスクの部分拡大断面図、第４図は第
１のクライオヘッドの正面図、第５図はその中央縦断面
図、第６図は背面図、第７図はペレットキャリアディス
クの正面図、第８図はペレットキャリアディスクの他の
例を示す正面図、第９図は極低温における各種材料の熱
伝導度特性図である。 １・・・第１のクライオヘッド、２・・・第２のクライ
オヘッド、３・・・ペレットキャリアディスク、４・・
・シールドケーシング、５．５６．６１・・・アダプタ
、７・・・水素ペレット発射用の銃身、８・・・圧力室
、９・・・中心軸、１０・・・本体ケーシング、２０・
・・高圧ガス導入管、３０・・・水素ガス導入管、３５
・・・スリット、３９・・・冷却面、５１・・・ペレッ
ト発射孔、５２゜５３・・・ペレット生成孔、７７・・
・液体ヘリウム導管、７８・・・塞材導入管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部が真空に保持されるケーシング内に第１のクラ
   イオヘッド、第２のクライオヘッドおよびペレットキャ
   リアディスクが配置され、上記ペレットキャリアディス
   クを極低温に冷却する冷却手段と、水素ペレット用の水
   素ガスを供給する水素ガス供給手段と、水素ペレットを
   発射する高圧ガス供給手段とを有し、このペレットキャ
   リアディスクには外周に達するスリットが放射状に形成
   されることにより外周部付近に複数の領域が形成され、
   これらの領域には貫通孔からなる第１のペレット生成孔
   がそれぞれ形成され、かつペレットキャリアディスクは
   ケーシング外の作動手段によって回転可能に構成され、
   第１のクライオヘッドは熱伝導率の高い材料で構成され
   て上記ペレットキャリアディスクの一方の面に対向して
   配置され、かつ水素ガスを第１のペレット生成孔に供給
   する第２のペレット生成孔および第１のペレット生成孔
   に高圧ガスを噴射して水素ペレットを発射させるペレッ
   ト発射孔とが形成され、第２のクライオヘッドは熱伝導
   率の高い材料で構成されて上記ペレットキャリアディス
   クの他方の面に対向して配置され、かつ上記水素ペレッ
   ト生成時に第２のペレット生成孔を塞ぐ盲栓と、発射さ
   れた水素ペレットを加速する銃身とが具備されてなり、
   第１のクライオヘッドまたは第２のクライオヘッドは上
   記ケーシングに固定され、第１のクライオヘッドおよび
   第２のクライオヘッドをペレットキャリアディスクに対
   して圧着させる駆動手段が設けられていることを特徴と
   する水素ペレット入射装置。 ２、上記スリットにより円周方向に分割された領域の中
   心側は板厚を薄く形成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の水素ペレット入射装置。 ３、上記駆動手段は流体シリンダおよびこの流体シリン
   ダに上記ケーシング外から高圧流体を供給する高圧流体
   供給手段により構成され、この流体シリンダは第１のク
   ライオヘッドおよび第２のクライオヘッドおよびペレッ
   トキャリアディスクに貫通した中心軸に対して取付けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の水素ペレット入射装置。 ４、第１のクライオヘッドおよび第２のクライオヘッド
   の各表面にはこれらを極低温に冷却する冷却用パイプが
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の水素ペレット入射装置。