JPH06249980A

JPH06249980A - 核融合装置の真空容器

Info

Publication number: JPH06249980A
Application number: JP5036648A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Tada; 栄介多田; Satoshi Nishio; 敏西尾; Masataka Nakahira; 昌隆中平; Koichi Koizumi; 興一小泉; Masanao Shibui; 正直渋井; Koji Ito; 孝治伊藤; Takao Uchida; 孝穂内田
Original assignee: Toshiba Corp; Japan Atomic Energy Research Institute
Current assignee: Toshiba Corp; Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】【目的】トロイダル方向における一周の電気抵抗を小さ
くすることなく、機械剛性やしゃへい性能を満足し、加
熱冷却が容易で、製造や輸送面にも利点を有する核融合
装置の真空容器を提供することにある。【構成】プラズマを封じ込めるための容器であって、こ
の容器の壁を内壁１０と外壁１１との間に空間を存する
２重壁構造とし、内壁１０と外壁１１との間に複数のリ
ブ１２，１３を配置すると共に、内壁１０および外壁１
１に各リブ１２，１３を連結固定し、内壁１０と外壁１
１と各リブ１２，１３によって形成される空間内に、ほ
ぼ球状であって少なくとも外表面の電気抵抗の大きい中
性子しゃへい体素子１４を多数充填した核融合装置の真
空容器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は核融合装置において、プ
ラズマを封じ込めるために用いる真空容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のトカマク型核融合装置の一
例の一部を示す縦断面図である。真空容器１はプラズマ
２を封じ込めるためのものであって、全体としてドーナ
ツ状になっており、真空容器１の内壁側にブランケット
又は放射線しゃへい体（以下放射線しゃへい体等と称す
る）３が設置され、またこの放射線しゃへい体等３の内
壁側に防護壁４が設置されている。真空容器１の外周に
は、超伝導トロイダル磁場コイル５がトーラス方向に放
射状に配設され、トロイダル磁場コイル５の外周の管軸
方向に沿って超伝導ポロイダル磁場コイル６が配設さ
れ、これら全体がクライオスタット７の中に収納されて
いる。

【０００３】図９のような構成のものにおいて、プラズ
マ２の核融合反応によって、中性子やγ線等の核生成物
が真空容器１の外部に放射され、この核生成物がトロイ
ダル磁場コイル５やポロイダル磁場コイル６に照射され
ると、各コイル５，６が劣化し、また核発熱で冷却不良
を起したりすることがある。これらを防止するには、放
射線しゃへい体等３および真空容器１により、核発熱を
十分にしゃへいする必要がある。一方、真空容器１とし
ては、プラズマ消滅時に大きな電磁力が作用するために
高い剛性が要求される。

【０００４】このようなことから、真空容器１は、剛性
が大で、かつしゃへい性能に優れ、しかもプラズマ消滅
時の電磁力を軽減できるものの開発が望まれている。プ
ラズマ消滅時の電磁力を軽減するためには、トロイダル
方向における一周の電気抵抗はできるだけ大きい方がよ
い。ところが、機械剛性やしゃへい性能を向上させるに
は、真空容器１の板厚ができるだけ厚い方がよい。真空
容器１の板厚が厚くなると、トロイダル方向の一周電気
抵抗が小さくなる欠点がある。

【０００５】さらに、核融合装置の大型化に伴って、真
空容器も大型構造物になり、板厚も約３００mm必要で、
総重量は約３０００Ｔｏｎにもなる等、構造上や輸送上
にも問題がある。また、核発熱を除去するための冷却流
路や、高真空を得るための冷却・加熱流路を、真空容器
に設ける必要があり、構造が複雑になる。

【０００６】図１０乃至図１２は、図９の問題点をある
程度解決することが可能な従来のトカマク型核融合装置
のプラズマ真空容器を説明するための図であり、図１０
はプラズマ真空容器１の縦断面で、図１１は図１０のＣ
−Ｃ線に沿う断面図を示し、図１２は図１０の真空容器
１の平面図を示している。これらの図に示すように、真
空容器１の壁部は、プラズマ２側に配設されている内壁
１ａと、この内壁１ａと所定間隔を存して配設されてい
る外壁１ｂと、この外壁１ｂと内壁１ａの間に配置さ
れ、両者にそれぞれ溶接等により一体に形成された複数
のリブ１ｃと、内部に配設され、かつ高放射化材料から
なる複数の遮蔽板１ｄとからなり、各遮蔽板１ｄには、
冷却および加熱のための流路１ｄｆが形成されている。
内壁１ａのプラズマ側表面には、図示しない第１壁が設
置され、これにより内壁１ａを保護する構造となってい
る。プラズマ２は、図９のトロイダル磁場コイル５、ポ
ロイダル磁場コイル６による磁場により制御され、真空
容器１内に閉じ込められる。

【０００７】また、真空容器１やトロイダル磁場コイル
５の故障時には、図１２に示すように真空容器１は分解
が容易なように複数のセクタからなる構造がとられてい
る。真空容器１は、炉運転中に発生する電磁力（プラズ
マ消滅時の電磁力が最も大きい）に耐える必要があるた
め、一般的に機械的強度の高いステンレス鋼が使用され
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す真空容器１
は、機械剛性やしゃへい性能を向上させるには、真空容
器１の板厚ができるだけ厚い方がよいが、トロイダル方
向の一周の電気抵抗が小さくなる欠点がある。さらに、
核融合装置の大型化に伴って、真空容器も大型構造物に
なり、板厚も約３００mm必要で、総重量は約３０００Ｔ
ｏｎにもなる等、構造や輸送上にも問題がある。また、
核発熱を除去するための冷却流路や、高真空を得るため
の冷却・加熱流路を、真空容器に設ける必要があり、構
造が複雑になる。

【０００９】図１０〜図１２に示す真空容器は、前述し
た図９の問題点の大部分を解決できるが、以下に述べる
点で問題が残る。すなわち、しゃへい板１ｄは高放射化
材料から構成されているので、重水素あるいは三重水素
を燃料とするプラズマ燃焼による炉運転を行うと、プラ
ズマにより発生したエネルギーの高い中性子が真空容器
１に入射し、真空容器材料が放射化される。この場合の
真空容器材料の放射化レベルは、炉停止後１年以上経過
した後でも人間の接近が許容できないレベルとなる。

【００１０】一方、炉コンポーネントの故障が生じた場
合には、図１２に示すように真空容器１をセクタ状に切
断する必要がある。この場合、切断、分解を行う作業
は、人間の近接作業が不可能なため、すべて遠隔操作で
行うことになる。真空容器１の分割部の切断、再溶接作
業は高度な技術を必要とし、これに適合した遠隔操作技
術は未だ確立されていない。従って、このような構造に
あっては、真空容器が故障した場合、修理のための対応
がとれず装置を放棄せざるを得ないという欠点がある。

【００１１】本発明は以上のような事情に基づいてなさ
れたもので、第１の目的はトロイダル方向における一周
の電気抵抗を下げることなく、機械剛性やしゃへい性能
を満足し、加熱冷却が容易で、組立てや輸送面において
も有利となる核融合装置の真空容器を提供することにあ
り、また本発明の第２の目的は、炉コンポーネントが故
障した場合にも、真空容器の切断、分解、再組立を作業
者が接近して確実に行えるような核融合装置の真空容器
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、プラズマを封じ込める
ための容器であって、この容器の壁を内壁と外壁との間
に空間を存する２重壁構造とし、前記内壁と前記外壁と
の間に複数のリブを配置すると共に、前記内壁および前
記外壁に前記各リブを連結固定し、前記内壁と前記外壁
と前記各リブによって形成される空間内に、ほぼ球状で
あって少なくとも外表面の電気抵抗の大きい中性子しゃ
へい体素子を多数充填したことを特徴とする核融合装置
の真空容器である。

【００１３】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、請求項１記載の各中性子しゃへい体素子
は、直径の異なる一次球と二次球からなり、両者の球径
比がそれぞれ０．１５４７以下となるようにしたもので
ある。

【００１４】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、請求項１記載の前記各リブに、中性子しゃ
へい体素子と接触する面において中性子ストリーミング
を低減させるための凹凸を形成したものである。

【００１５】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、請求項１記載の中性子しゃへい体素子の外
表面の電気抵抗の大きい層の形成方法として、中性子し
ゃへい体素子の母材をアルミニュウムを３％以上含有す
るオーステナイト系ステンレス鋼とし、約１０００℃の
酸素雰囲気中で加熱処理して表面にアルミナ、シリカま
たは酸化クロムからなる絶縁層を形成したものである。

【００１６】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、プラズマを封じ込めるための容器の内周側
に低放射化材料から構成されたしゃへい体を設けたこと
を特徴とする核融合装置の真空容器である。

【００１７】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、請求項５記載のしゃへい体は、複数の方向
に多分割し、各単位しゃへい体間を電気的に絶縁したも
のである。

【００１８】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、２重壁リブ
構造であるので、機械剛性は高く、また壁空間内にほぼ
球状であって少なくともその外表面の電気抵抗が大きな
中性子しゃへい体素子を複数個充填したので、トロイダ
ル方向における一周の電気抵抗を下げることなく、機械
剛性やしゃへい性能を満足し、加熱冷却が容易で、現地
組立てや輸送面においても有利となる。

【００１９】請求項２に対応する発明によれば、請求項
１記載の中性子しゃへい体素子を、一次球と二次球から
構成し、かつ両者の球の径の比が０．１５４７倍以下に
なるようにすることにより、二次球は一次球同士で形成
される隙間から容易に落下することから、従来の板状の
中性子しゃへい体に比べて、中性子しゃへい体素子を真
空容器壁内に充填することが容易になり、しかも中性子
しゃへい体素子を現地で充填することが可能になり、輸
送および組立てが容易になる。さらに中性子しゃへい体
素子間の隙間に媒体を流通させることができることか
ら、従来のように加熱・冷却流路を内部に特別に形成す
る必要がなく、中性子しゃへい体素子の加熱・冷却が容
易に行える。

【００２０】請求項３に対応する発明によれば、請求項
１記載のトロイダルリブおよびポロイダルリブに、中性
子しゃへい体素子と接触する面において凹凸を形成した
ので、中性子のストリーミングを防止できる。請求項４
に対応する発明によれば、請求項１記載の中性子しゃへ
い体素子の形状に左右されること無く、大量に処理で
き、能率的である。

【００２１】請求項５に対応する発明によれば、容器の
内周側に低放射化材料からなるしゃへい体を設けたの
で、プラズマにより発生した中性子は該しゃへい体で十
分にしゃへいまたは低減され、真空容器の放射化は低減
され、作業者の接近が可能なレベルとなり、核融合装置
の機器が故障した時には、該機器を修理する作業者が該
機器に近接した状態で作業が可能となる。

【００２２】請求項６に対応する発明によれば、請求項
５記載のしゃへい体を複数に分割し、各単位しゃへい体
相互間を電気的に絶縁するようにしたので、プラズマ消
滅時に発生する渦電流による電磁力を軽減することがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明による核融合装置の真空容器の
実施例について、図面を参照して説明する。始めに、図
１から図５を参照して本発明の第１の実施例について説
明する。図１は真空容器の部分セクターを示す平面図で
あり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に
見た断面図であり、図３は図１，図２の一部を拡大した
斜視図である。真空容器は、内壁１０と、外壁１１から
なる２重壁構造とし、両者間に空間が形成されるように
配置され、かつこのトロイダル方向およびポロイダル方
向にそれぞれ複数のトロイダルリブ１２およびポロイダ
ルリブ１３が配置され、内壁１０および外壁１１に各リ
ブ１２，１３が一体的に連結されている。内壁１０と、
外壁１１と、トロイダルリブ１２と、ポロイダルリブ１
３で囲まれた空間内には、ステンレス鋼や銅のような非
磁性材からなる球状の中性子しゃへい体素子１４が多数
充填されている。トロイダルリブ１２には、板面には複
数の貫通穴１２ａが形成され、この貫通穴１２ａは、複
数の中性子しゃへい体１４を充填するためと加熱・冷却
媒体の流路となるようにために形成されている。また、
ポロイダルリブ１３には、板面には複数の凹凸部１３ａ
が形成されている。

【００２４】図４，図５はいずれも中性子しゃへい体素
子１４の構成を説明するための図であり、図４はその平
面図であり、図５は１個の中性子しゃへい体素子１４の
断面図である。中性子しゃへい体素子１４は、２種類の
一次球１４ａおよび二次球１４ｂとからなり、一次球１
４ａは後述する非磁性材の球の表面に絶縁層１５が形成
されており、また二次球１４ｂも同様に後述する非磁性
材の球の表面に絶縁層１５が形成されている。一次球１
４ａと二次球１４ｂの直径の関係は、一次球１４ａは比
較的直径が大きく、二次球１４ｂは一次球１４ａの直径
に比べて極めて小さいものであって、一次球１４ａの直
径の０．１５４７倍以下の径に形成されたものを使用し
ている。このような直径寸法の関係のものを使用してい
るのは、図４に示すように一次球１４ａで形成された空
隙を二次球１４ｂが通過するようにするためである。

【００２５】ここで、中性子しゃへい体素子１４の製造
方法について説明する。中性子しゃへい体素子１４の母
材としては、非磁性材が要求され、一般的にはステンレ
ス鋼例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のオーステナ
イト系材料が用いられ、これを球状に加工する。この加
工した球状の母材に以下のような方法で絶縁層１５を形
成する。この形成方法としては、焼付けや溶射による方
法が一般的であるが、中性子しゃへい体素子１４の形状
や個数を考えた場合、これらの方法では非能率的で、か
つ均一な絶縁層の形成が不可能である。

【００２６】そこで、母材としてアルミニウムを３％以
上含有するオーステナイト系ステンレス鋼にし、所定の
球状に成形後、約１０００℃の酸素雰囲気中または大気
中で加熱処理することにより、母材の表面にアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）層、シリカ（ＳｉＯ₂）層、酸化クロム
（Ｃｒ₂Ｏ₃）層のいずれかを形成する。このような絶
縁層１５の形成方法によれば、耐放射線性の面で優れ
（有機質の絶縁層に比べて）、形状に左右されることな
く大量に処理できるので、能率的であって、安価で均一
な絶縁層１５が形成できる。

【００２７】次に、以上のように構成された第１実施例
の作用効果について説明する。真空容器は内壁１０と、
外壁１１と、ポロイダルリブ１３と、トロイダルリブ１
２とにより２重壁リブ構造としたので、真空容器壁を厚
板材料で形成した場合に比べても全体的な機械剛性を余
り損うことなく、しかも内壁１０および外壁１１はいず
れも薄板ですむことから真空容器壁自体のトロイダル方
向における一周電気抵抗を高くすることができる。一
方、各中性子しゃへい体素子１４の直径は、真空容器の
トロイダル方向の直径に比べると極めて小径であって、
各中性子しゃへい体素子１４の外表面にはそれぞれ絶縁
層１６が形成されているため、各中性子しゃへい体素子
１４が充填されているしゃへい層部分のトロイダル方向
における一周電気抵抗も極めて高く、絶縁部分として取
扱えるようになっている。

【００２８】このように、真空容器壁自体の高抵抗化と
しゃへい層部分の絶縁抵抗化により、プラズマ消滅時に
真空容器に誘起される渦電流値が小さくなり、電磁力を
軽減できる。

【００２９】また、真空容器の２重壁内、すなわち内壁
１０と外壁１１とポロイダルリブ１３とトロイダルリブ
１２とにより形成される空間内に、直径の異なる２種類
の球状の一次球１４ａと２次球１４ｂからなる中性子し
ゃへい体素子１４が充填されていて、その充填率を７０
％以上にできることと、内壁１０と外壁１１がそれぞれ
薄板で形成されていることから、中性子しゃへい性能は
充分に仕様を満足することができる。

【００３０】さらに加熱・冷却媒体は、トロイダルリブ
１２の貫通穴１２ａから中性子しゃへい体素子１４間の
隙間を貫流しながら、内壁１０や外壁１１、トロイダル
リブ１２やポロイダルリブ１３および中性子しゃへい体
素子１４を加熱・冷却するので、核発熱を効率良く除去
できる。特に厚肉部がないので熱応力が問題になること
もなく、別の配管を配設しなくても効率的に加熱・冷却
ができる。

【００３１】また中性子しゃへい体素子１４として、二
次球１４ｂの直径と一次球１４ａの直径の比を０．１５
４７倍以下にしたので、一次球１４ａと二次球１４ｂ
を、トロイダルリブ１２の貫通穴１２ａから充填してい
く場合に、図４に示すように二次球１４ｂは一次球１４
ａ同士で形成される隙間から容易に落下するので、中性
子しゃへい体素子１４の充填が容易になり、現地におい
て真空容器本体を組立てた後、中性子しゃへい体素子１
４の充填も可能になるので、実用的である。

【００３２】さらに、ポロイダルリブ１３およびトロイ
ダルリブ１２には、中性子しゃへい体素子１４との接触
部に凹凸１３ａ，１２ａが形成されているので、中性子
のストリーミングを防止することができる。

【００３３】中性子しゃへい体素子１４を、アルミニウ
ムを３％以上含有するオーステナイト系ステンレス鋼か
ら球状の母材を成形後、約１０００℃の酸素雰囲中で酸
化処理によりアルミナの絶縁層１５を形成したので、耐
放射線性の面でも有機質に比べて優れ、形状に左右され
ることなく大量に処理できるので能率的かつ安価で均一
な絶縁層を形成できる。

【００３４】次に、本発明の第２の実施例について、図
６，図７を参照して説明する。図６は真空容器の概略縦
断面図（ポロイダル断面）を示したものであり、図７は
図６のＢ部を拡大して示す図である。この実施例は、真
空容器がもっている２つの機能を分離し、真空バウンダ
リを構成する真空容器本体２０と、しゃへい機能を有す
るしゃへい体２１をそれぞれ別個に構成したものであ
る。

【００３５】真空容器本体２０は、第１の実施例と同様
に、内壁１０と外壁１１との間を、トロイダルリブ１２
と、図示しないポロイダルリブにより溶接により一体に
連結しし、この２重壁構造の空間内にはしゃへい板１６
を配設したものである。この真空容器本体２０の内壁１
０と外壁１１も、前述の実施例と同様に薄板で構成さ
れ、内壁１０、外壁１１及びしゃへい板１６には、図示
しない冷却・加熱流路が形成されている。

【００３６】真空容器本体２０の前面には、内壁２２
と、外壁２３をリブ２４により一体に連結した構成の２
重壁構造としたしゃへい体２１を設置する。この場合、
しゃへい体２１の内部空間には水あるいは水素基をもっ
た固体材料を充填ししゃへい性能を高めるようにしてい
る。そして、しゃへい体２１の内壁２２および外壁２３
ならびにリブ２４、さらに図示しない冷却・加熱配管等
はいずれもアルミニウム合金等の低放射化材料を使用す
る。

【００３７】次に以上のように構成された第２実施例の
作用効果を説明する。図６に示すプラズマ２５の燃焼に
より発生した中性子はまずしゃへい体２１で十分、遮
蔽、減速され、次の真空容器本体２０に入射する中性子
量は低減され、真空容器材料の放射化は低レベルとな
る。従って、機器の故障等に対する修理、分解のための
作業を人間が接近して行うことができる。また、真空容
器本体２０の前面には、しゃへい体２１を設置したの
で、従来の真空容器の壁の厚さに比べて真空容器本体２
０の壁厚さが薄くてすむ。

【００３８】図８は本発明の第３の実施例の一部のみを
示すものであり、図６，図７のしゃへい体２１と真空容
器本体２０の一部を拡大して示す図である。しゃへい体
２１をトロイダル方向およびポロイダル方向に多分割
し、各単位しゃへい体２１ｄ間はギャップ２１ｅを設け
る等してトロイダル方向およびポロイダル方向に電気的
に絶縁した構造とする。

【００３９】このような構造にすることにより、プラズ
マ消滅時にしゃへい体２１に発生する渦電流による電磁
力を大幅に軽減することができ、遮蔽体の支持が小型、
簡略化できる。人間の接近作業は第２の実施例と同様に
可能である。また、真空容器本体２０の前面には、しゃ
へい体２１を設置したので、第２の実施例と同様に真空
容器本体２０の壁厚さが薄くてすむ。

【００４０】なお、第１の実施例では中性子吸収体素子
１４として球状のものを用いたが、これを円柱状として
も、第１の実施例とほぼ同様な効果が得られる。第１の
実施例では球状または円柱状の中性子吸収体素子１４を
真空容器全体に充填したが、場合によっては部分的に充
填してもよい。また、前述の第１の実施例の中性子しゃ
へい体素子１４の一次球１４ａおよび二次球１４ｂに
は、外表面に絶縁層１５を形成したが、この絶縁層１５
に代えて高電気抵抗層を形成しても第１の実施例と同様
な効果が得られる。以上の説明は、トカマク型核融合装
置について行ったが、本発明は、ヘリカル型等の他の型
の核融合装置の真空容器に適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば以下の
ような効果が得られる。第１の発明によれば、機械剛性
やしゃへい性能を余り損うことなく、トロイダル方向に
おける一周電気抵抗を大きくすることができるので電磁
力を軽減でき、かつ加熱・冷却が容易で、中性子しゃへ
い体素子の現地充填が可能となり、組立てや輸送面でも
利点を有する合理的でかつ高性能の核融合装置の真空容
器を得ることができる。

【００４２】第２の発明によれば、炉運転による真空容
器の放射化を低レベルにおさえることができ、機器故障
時における分解修理のための真空容器への人間の接近作
業を行うことができ、また、しゃへい体に発生する渦電
流による電磁力を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による核融合装置の真空容器の第１の実
施例の部分セクターを示す平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た
断面図。

【図３】図１および図２のポロイダルリブおよびトロイ
ダルリブ付近の構成を拡大して示す斜視図。

【図４】図２の中性子しゃへい体素子の配列図。

【図５】図２の中性子しゃへい体素子の部分断面図。

【図６】本発明による核融合装置の真空容器の第２の実
施例の一部を示す縦断面図。

【図７】図６のＢ部詳細図。

【図８】本発明による核融合装置の真空容器の第３の実
施例の一部を示す斜視図。

【図９】従来のトカマク型核融合装置の一例の一部を示
す縦断面図。

【図１０】図９の真空容器の全体構成を示す断面図。

【図１１】図１０の真空容器のＣーＣ断面図。

【図１２】図９の真空容器のセクタ分割例を示す平面
図。

【符号の説明】

１…真空容器、２…プラズマ、３…ブランケット又は放
射線しゃへい体、４…防護壁、５…超伝導トロイダル磁
場コイル、６…超伝導ポロイダル磁場コイル、７…クラ
イオスタット、１０…内壁、１１…外壁、１２…トロイ
ダルリブ、１３…ポロイダルリブ、１４…中性子しゃへ
い体素子、１４ａ…一次球、１４ｂ…二次球、１２ｂ，
１３ａ…凸凹、１５…絶縁層、１６…しゃへい板、２０
…真空容器本体、２１…しゃへい体、２１ｄ…分割しゃ
へい体、２１ｅ…ギャップ、２２…内壁、２３…外壁、
２４…リブ、２５…プラズマ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中平昌隆茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の１日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者小泉興一茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の１日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者渋井正直茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の１日本原子力研究所那珂研究所内 (72)発明者伊藤孝治神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者内田孝穂神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地株式会社東芝京浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラズマを封じ込めるための容器であっ
て、この容器の壁を内壁と外壁との間に空間を存する２
重壁構造とし、前記内壁と前記外壁との間に複数のリブ
を配置すると共に、前記内壁および前記外壁に前記各リ
ブを連結固定し、前記内壁と前記外壁と前記各リブによ
って形成される空間内に、ほぼ球状であって少なくとも
外表面の電気抵抗の大きい中性子しゃへい体素子を多数
充填したことを特徴とする核融合装置の真空容器。
【請求項２】前記各中性子しゃへい体素子は、直径の
異なる一次球と二次球からなり、両者の球径比がそれぞ
れ０．１５４７以下となるようにしたことを特徴とする
請求項１記載の核融合装置の真空容器。
【請求項３】前記各リブに、中性子しゃへい体素子と
接触する面において中性子ストリーミングを低減させる
ための凹凸を形成したことを特徴とする請求項１記載の
核融合装置の真空容器。
【請求項４】前記中性子しゃへい体素子の外表面の電
気抵抗の大きい層の形成方法として、中性子しゃへい体
素子の母材をアルミニュウムを３％以上含有するオース
テナイト系ステンレス鋼とし、約１０００℃の酸素雰囲
気中で加熱処理して表面にアルミナ、シリカまたは酸化
クロムからなる絶縁層を形成したことを特徴とする請求
項１記載の核融合装置の真空容器。
【請求項５】プラズマを封じ込めるための容器の内周
側に低放射化材料から構成されたしゃへい体を設けたこ
とを特徴とする核融合装置の真空容器。
【請求項６】前記しゃへい体は、複数の方向に多分割
し、各単位しゃへい体間を電気的に絶縁したことを特徴
とする請求項５記載の核融合装置の真空容器。