JPH01153994A - プラズマ制御装置 - Google Patents

プラズマ制御装置

Info

Publication number
JPH01153994A
JPH01153994A JP62312117A JP31211787A JPH01153994A JP H01153994 A JPH01153994 A JP H01153994A JP 62312117 A JP62312117 A JP 62312117A JP 31211787 A JP31211787 A JP 31211787A JP H01153994 A JPH01153994 A JP H01153994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
plasma
current
poloidal
coil
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.)
Pending
Application number
JP62312117A
Other languages
English (en)
Inventor
Sakutaro Yamaguchi
作太郎 山口
Minoru Yamane
実 山根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP62312117A priority Critical patent/JPH01153994A/ja
Publication of JPH01153994A publication Critical patent/JPH01153994A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

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、プラズマ核融合実験炉における、プラズマ
の形状1位置を制御するプラズマ制御装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
第4図は例えば「核融合研究開発の現状JP8〜P11
(日本原子力研究所1984年発行)に示された従来の
プラズマ制御装置の一部を断面して示す正面図であり、
図において、1.2はS。
コイル、3.4は1(−3,コイル、5はS3コイル、
6はQ、コイル、7はQ2コイル、8は■。
コイル、9は■2コイルで、これらS、Q、Vコイルを
総称してポロイダル磁場コイルと言う。そして、プラズ
マの水平方向の位置制御には主として■コイル系を利用
し、プラズマの垂直方向の位置制御には主としてSコイ
ル系を利用し、プラズマの断面形状制御には主としてQ
コイル系を利用する。10は真空容器、11はトロイダ
ル磁場コイル、12は変流器鉄心、13はフィーダ、1
4はポロイダル磁場コイル結線切換盤である。
また、プラズマの水平方向の偏倚を検出する水平位置検
出器を示す第5図において、15は鞍型ループコイル、
16は磁気プローブ、17は補助磁気プローブ、18は
プラズマである。上記水平位置検出器によって位置検出
されたプラズマ18を真空容器IOの中心に制御するた
めのコイル電流制御器を示す第6図において、19は電
源、20はポロイダル磁場コイルである。
次に動作について説明する。
プラズマ18はドーナツ形状の真空容器10内に生成さ
れる。このプラズマ18を閉じ込めるためにプラズマ1
8に電流が流され、同時に電磁力のバランスを取るため
にポロイダル磁場コイル20を利用する。また、プラズ
マ18が真空容器10の内壁などに衝突しないようにす
るためにプラズマ18の位置を検出する位置検出システ
ムと、コイルに流れる電流を制御するコイル電流制御シ
ステムとを用いてプラズマ18の位置制御を行う。
すなわち、プラズマ18の位置を知るために第5図に示
す水平位置検出器に設けられた磁気プローブ16および
補助磁気プローブ17を用いてプラズマ電流によって発
生するポロイダル磁場を測定し、もしプラズマ18が内
側に寄っている時は内側の磁気プローブ16.補助磁気
プローブ17よりの信号が強く表われ、もしプラズマ1
8が外側に寄っている時は外側の磁気プローブ16およ
び補助磁気プローブ17よりの信号が強く表われるので
、これによってプラズマ18の電流路の分布を求め、次
いで例えば多重モーメント法あるいはシャフラーラフ法
などの複雑な計算処理をリアルタイムで行い、その結果
を第6図に示すコイル電流制御装置に送ってプラズマ1
8を真空容器10の中心に戻す制御を行う。また、コイ
ル電流制御装置はプラズマ18の位置が検出されたのち
、プラズマ18を真空容器10の中心に戻すためのもの
で、中心のプラズマ18にはプラズマ電流が■の方向に
流れております。一方、ポロイダル磁場コイル20はプ
ラズマ18の外側に設置され、これに電流を■の方向に
流せばプラズマ18を押す力Aが得られ、■の方向に流
せばプラズマ18を引く力Bが得られ、そのうえ大きな
電流を流せば大きな力が得られ、小さな電流を流せば小
さな力が得られることになる。よって、各ポロイダル磁
場コイル20に流す電流の方向および大きさを制御する
ことによって、フィードバックを行うことになる。第7
図はそのプラグ“718を真空容器10の中心に戻すた
めにコイル系が発生すべき磁場を示したベクトル図で、
27は水平磁場成分、28は垂直磁場成分、29はvl
o−磁場成分、30はVup ta磁場成分31は合成
磁場成分である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のプラズマ制御装置は以上のように構成されている
ので、測定された磁場分布を非常に高速にリアルタイム
で計算処理を行い、その結果をポロイダル磁場コイル2
0に流す電流に反映して行かなければならず、このため
複雑な位置推測装置が必要になるという問題点があった
。また、上記磁気プローブ16および補助磁気プローブ
17で測定した磁気信号をどのようにプラズマ18の位
置信号に変換するかについての問題点もあり、さらに磁
気信号の強弱がプラズマ電流の強弱に比例するために大
型のプラズマ制御装置においてはプラズマ電流の絶対値
そのものをモニタする必要がある。したがって、従来の
プラズマ制御装置は高価で複雑となると共に、早いフィ
ードバックも行いに(いという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、複雑な位置推測装置を必要とせず、プラズマ
の位置および必要な平衡ポロイダル磁場を検出できるよ
うにしたプラズマ制御装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るプラズマ制御装置はドーナツ形状の真空
容器外周に電気絶縁部が形成されたシェルを設け、上記
電気絶縁部に沿って流れるリターン電流によって生じる
誤差電流を検出する磁気センサまたは磁束センサを設け
たものである。
〔作用〕 この発明におけるプラズマ制御装置はプラズマの位置に
応じて流れる渦電流による磁場を磁気センサまたは磁束
センサで測定し、ポロイダル磁場と渦電流による磁場と
によりプラズマの制御を行うものである。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示す端面断面図であり、第1
図において第4図と同一または均等な構成部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。第1図において、2
1は真空容器10の外周に設けられるシェル、22は上
記真空容器10の外周でシェル21の9方向(円周方向
の所定個所)についての電気絶縁部21aに複数設けら
れる磁気センサまたは磁束センサ、23はOHコイル、
24は鉄心で、上記電気絶縁部21aは鉄心24とOH
コイル23とがプラズマ電流にトランス結合していてO
Hコイル23に流す電流の時間変化によって電場をT方
向(円周方向)に発生させ、プラズマ18に印加する電
場をシェル21によってシールドしてしまうのを防止し
、プラズマ電流を生成維持している。25はT方向の磁
場を作るトロイダルコイルである。
次に動作について説明する。
プラズマ18を閉込めるためには、プラズマ18に電流
を流すと同時に外側から第1図に矢印26で示すような
Z軸方向の垂直磁場であるポロイダル磁場をかける。こ
のポロイダル磁場を発生させるには、ポロイダル磁場コ
イル20による方法と、シェル21による方法とがある
が、後者の方法は発生する磁場が、シェル21の表面に
流れる渦電流によって作られるものであり、この渦電流
は時間共に減少するので、長時間に渡ってプラズマ18
を閉込めることはできない。そこで、電源から電流を駆
動することができるポロイダル磁場コイル20が用いら
れることになる。しかし、シェル21は同時にプラズマ
18の安定性を確保することができるので、必要になる
ことも多いし、渦電流が自動的にプラズマ電流1pの強
さ、位置に合せて流れるので、短かい時間では、はぼ完
全なフィードバック機構を持ったシステムと考えられる
。したがって、シェル21とポロイダル(a場コイル系
は、前者が短時間、後者が長時間プラズマ18の閉込め
を行うように機能分担させる。
また、シェル21にはT方向に電気絶縁部21aが設け
られているため、外から印加したポロイダル磁場がプラ
ズマ18を閉込めるのに適切でないと、すなわちプラズ
マ18が中心からずれたときに上記電気絶縁部21に沿
って第3図に示すような渦電流のリターン電流Irが流
れ、プラズマ18が中心にあるときはリターン電流1r
は流れない。すなわち、シェル21の内側表面には、プ
ラズマ電流夏p七反対方向の電流11が流れ、外側表面
には、プラズマ電流Ipと同じ方向の電流I2が流れて
いる。この2つの渦電流は、それぞれ異なった分布を持
っているので、ポロイダル磁場がプラズマ18を閉込め
るのに適切でないと、その差分が渦電流のリターン電流
1rとして電気絶縁部21aに沿で流れることになる。
このため、この渦電流の差分であるリターン電流1rに
よって誤差磁場が生じるごとになる。実験的にはこの誤
差磁場の存在がプラズマ18の閉込めを大きく悪くする
ことが知られている。
したがって、上記誤差磁場を測定して、外部のポロイダ
ル磁場コイル電流を直接フィードバック制御する。すな
わち、従来測定していた磁場とは方向が90°異なり、
従来は測定しなかった誤差磁場を磁気センサまたは磁束
センサ22により測定することによって外部のポロイダ
ル磁場コイル電流を直接フィードバック制御する。
また、シェル21の渦電流は時間共に減少するが、これ
によって、ポロイダル磁場である外部磁場がしみ込み全
体的には変らないので、プラズマ18の閉込めを行うこ
とができる。さらにもし、プラズマ18が時間によって
位置を変化させたとすれば、それに応じた渦電流が新た
に発生し、再度誤差磁場が発生するので、このようなシ
ステムであっても、長時間に渡って閉込めが行えること
となる。
なお、上記実施例では電気絶縁部のリターン電流1rを
制御するために、シェル21全体をおおう大型のポロイ
ダル磁場コイルを用いたのであるが、ポロイダル磁場コ
イルを電気絶縁部付近に設置して極所的にポロイダル磁
場を発生させるようにしても、上記実施例と同様の効果
を奏する。
また、上記実施例ではシェル21の円周上の所定個所に
電気絶縁部21aを形成し、この電気絶縁部21aに磁
気センサまたは磁束センサ22を設置してプラズマ18
の位置制御を行う説明をしたが、シェル21の円周に沿
って電気絶縁部を形成し、同様にプラズマの断面制御を
行ってもよい。
〔発明の効果] 以上のようにこの発明によればプラズマ制御装置を外側
から印加したポロイダル磁場が不適切な時に発生する誤
差磁場を測定し、ポロイダル磁場と併用してフィードバ
ック制御を行うように構成したので、複雑な計算処理を
行うことな(プラズマの位置および必要な平衡ポロイダ
ル磁場を検出でき、安価で極めて早い制御を行うことが
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるプラズマ制御装置を
示す端面断面図、第2図はこの発明のプラズマ制御装置
の要部を抽出して示す平面図、第3図はこの発明のプラ
ズマ制御装置の動作を説明するために一部を抽出して示
す斜視図、第4図は従来のプラズマ制御装置を示す正面
図、第5図は従来のプラズマ制御装置の真空容器部分を
抽出して示す一部切欠斜視図、第6図は従来のプラズマ
の位置制御を説明するための概念図、第7図は磁場信号
のベクトル図である。 10は真空容器、18はプラズマ、20はポロイダル磁
場コイル、21はシェル、21aは電気絶縁部、22は
磁気センサまたは磁束センサ。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第1図 21G=電気縛縁舒 口 寸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  ドーナツ形状の真空容器と、この真空容器に生成され
    るプラズマを閉込めるためのポロイダル磁場コイルと、
    上記プラズマの位置を検出する磁場プローブとを用いて
    上記ポロイダル磁場コイルに流れる電流を制御するよう
    にしたプラズマ制御装置において、上記真空容器の外周
    に電気絶縁部を有するシェルを設けると共に、上記電気
    絶縁部に沿って流れるリターン電流によって生じる誤差
    磁場を検出する複数の磁気センサまたは磁束センサを設
    けたことを特徴とするプラズマ制御装置。
JP62312117A 1987-12-11 1987-12-11 プラズマ制御装置 Pending JPH01153994A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62312117A JPH01153994A (ja) 1987-12-11 1987-12-11 プラズマ制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62312117A JPH01153994A (ja) 1987-12-11 1987-12-11 プラズマ制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01153994A true JPH01153994A (ja) 1989-06-16

Family

ID=18025448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62312117A Pending JPH01153994A (ja) 1987-12-11 1987-12-11 プラズマ制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01153994A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018523258A (ja) * 2015-05-12 2018-08-16 ティーエーイー テクノロジーズ, インコーポレイテッド 不所望の渦電流を低減するシステムおよび方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018523258A (ja) * 2015-05-12 2018-08-16 ティーエーイー テクノロジーズ, インコーポレイテッド 不所望の渦電流を低減するシステムおよび方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107356800B (zh) 一种磁场对消的大电流检测装置及方法
US5341102A (en) Electromagnetic induction-type conductivity meter with improved calibration with auxiliary circuit
JPH10307156A (ja) n本の導体中の電流を測定する方法およびこの方法を実施する装置
CN111398650A (zh) 一种基于多传感器融合的快响应直流比较仪
CN109946497A (zh) 无接触式电流测量
US4144741A (en) Void detecting device
JPH01153994A (ja) プラズマ制御装置
JP2745452B2 (ja) 直流用分割型零相変流器
JP6587875B2 (ja) 電流センサおよび測定装置
US4305785A (en) Sensor for detecting changes in magnetic fields
US5541503A (en) Alternating current sensor based on concentric-pipe geometry and having a transformer for providing separate self-powering
US11031165B2 (en) Method and arrangement for determining the armature position of an electromagnet
JP3100100B2 (ja) 超電導ループ型磁界測定装置
JPS6051069B2 (ja) プラズマ制御装置
Lee et al. Measurement of n= 1 locked mode using locked mode coils in KSTAR
EP3842812B1 (en) Measuring apparatus for measuring a dc component of an electric current and associated measuring method
JP6906473B2 (ja) 磁場補償装置
CN107044485A (zh) 一种检控共位球面轴向纯电磁磁阻力磁轴承
GB1604973A (en) Apparatus for locating metal and/or ferromagnetic particles
Parfylo et al. Magnetic measurements of the multipole correctors of the NICA booster
JPH0447274A (ja) 零相電流測定用センサ
JPH045588A (ja) 校正用コイル付squid磁束計
JPH06140264A (ja) 電流検出器
Ciazynski et al. Current distribution measurement in the busbars of the ITER TF model coil
JPH022544B2 (ja)