JPH0750177B2 - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JPH0750177B2 JPH0750177B2 JP60167590A JP16759085A JPH0750177B2 JP H0750177 B2 JPH0750177 B2 JP H0750177B2 JP 60167590 A JP60167590 A JP 60167590A JP 16759085 A JP16759085 A JP 16759085A JP H0750177 B2 JPH0750177 B2 JP H0750177B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- port
- fusion device
- frequency power
- nuclear fusion
- high frequency
- Prior art date
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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
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は核融合装置に係り、特に、高周波の大電力を真
空容器内にアンテナにより伝送してプラズマ加熱やプラ
ズマ電流駆動を行う方式に好適な核融合装置に関する。
空容器内にアンテナにより伝送してプラズマ加熱やプラ
ズマ電流駆動を行う方式に好適な核融合装置に関する。
数メガヘルツから数10ギガヘルツの高周波電力を用いた
プラズマ加熱やプラズマ電流駆動を行う核融合装置は、
通常、プラズマを内部に発生させる金属性の真空容器
と、この真空容器内に直接接近可能な真空的に接続され
た各種のポートを有している。そのポートの一部は高周
波電力を真空用器内に伝送して、アンテナを介してプラ
ズマに高周波電力を供給するために使用される。この他
に、ポートは、その先端部にプラズマを制御するための
各種センサーを取付けた状態で使用されたり、（この場
合、ポート内はプラズマを見通すために単なる真空空間
として使用される。）、プラズマ制御の目的で、ポート
内に真空状態を破らずに可変駆動可能な機器を設置する
場合が多い。
プラズマ加熱やプラズマ電流駆動を行う核融合装置は、
通常、プラズマを内部に発生させる金属性の真空容器
と、この真空容器内に直接接近可能な真空的に接続され
た各種のポートを有している。そのポートの一部は高周
波電力を真空用器内に伝送して、アンテナを介してプラ
ズマに高周波電力を供給するために使用される。この他
に、ポートは、その先端部にプラズマを制御するための
各種センサーを取付けた状態で使用されたり、（この場
合、ポート内はプラズマを見通すために単なる真空空間
として使用される。）、プラズマ制御の目的で、ポート
内に真空状態を破らずに可変駆動可能な機器を設置する
場合が多い。
一方、ポート部は、通常、真空容器と一体化された金属
壁面を構成しており、真空容器内に伝送された高周波電
力は当然ポート内部にも侵入して来る。この場合、ポー
トは一種の空胴共振器として働いたり、ポート内設置機
器が高周波の受信アンテナとして働き、ポート内に大電
力が伝送されて来る恐れがあり、ポート内に大電力が伝
送されてくると機器に熱的破損を生ずる。特に、核融合
装置では使用する周波数幅が非常に広く、かつ、ポート
形状が多岐に渡るため特別な対策が必要となる。
壁面を構成しており、真空容器内に伝送された高周波電
力は当然ポート内部にも侵入して来る。この場合、ポー
トは一種の空胴共振器として働いたり、ポート内設置機
器が高周波の受信アンテナとして働き、ポート内に大電
力が伝送されて来る恐れがあり、ポート内に大電力が伝
送されてくると機器に熱的破損を生ずる。特に、核融合
装置では使用する周波数幅が非常に広く、かつ、ポート
形状が多岐に渡るため特別な対策が必要となる。
第４図に従来の核融合装置の概略構成を示す。該図の如
く、プラズマ１は金属容器で構成された真空容器２内に
発生させられる。プラズマ１をさらに高温に加熱したり
する目的で、真空容器２の内壁側には、プラズマ２に向
かつて高周波の大電力を放射するアンテナ３が取付けら
れている。このアンテナ３には、真空容器２に取付けら
れた高周波がポート４を通り、真空的にシールされたフ
イードスル５を通つた同軸上伝送管６により高周波電力
が供給されている。また、プラズマ１の計測用に計測ポ
ート７が設けられている。この計測ポート７は、真空容
器１と真空的に接続されていてプラズマ１を直視できる
様になつていると共に、ベローズ部８により計測ポート
７の長さが可変される様になつていて、その一端には計
測器９が設置されている。更に、プラズマ１を制御する
制御ポート10には、プラズマ１の境界を制御する様なリ
ミタ11が設けられていて、リミタ駆動軸12と駆動装置1
3、ベローズ８との組合せでリミタ11が真空を破らずに
移動可変となつている。尚、計測器９や移動装置13は架
台14により支持されている。
く、プラズマ１は金属容器で構成された真空容器２内に
発生させられる。プラズマ１をさらに高温に加熱したり
する目的で、真空容器２の内壁側には、プラズマ２に向
かつて高周波の大電力を放射するアンテナ３が取付けら
れている。このアンテナ３には、真空容器２に取付けら
れた高周波がポート４を通り、真空的にシールされたフ
イードスル５を通つた同軸上伝送管６により高周波電力
が供給されている。また、プラズマ１の計測用に計測ポ
ート７が設けられている。この計測ポート７は、真空容
器１と真空的に接続されていてプラズマ１を直視できる
様になつていると共に、ベローズ部８により計測ポート
７の長さが可変される様になつていて、その一端には計
測器９が設置されている。更に、プラズマ１を制御する
制御ポート10には、プラズマ１の境界を制御する様なリ
ミタ11が設けられていて、リミタ駆動軸12と駆動装置1
3、ベローズ８との組合せでリミタ11が真空を破らずに
移動可変となつている。尚、計測器９や移動装置13は架
台14により支持されている。
ところで、上記のように構成される核融合装置特有の特
徴として、プラズマ１の状態や加熱、電流駆動、電流分
布制御等の目的により、アンテナ３に供給される高周波
電力の周波数は、数メガヘルツから数ギガヘルツの広範
囲に及び、かつ、真空容器２内に放射される電力も数メ
ガワツトに達してしまう。一方、計測ポート７や制御ポ
ート10は、その寸法が多岐に渡るため、上記のような真
空容器２内に放射されると、放射された高周波電力に対
して計測ポート７部で空胴共振が生じたり、制御ポート
10内で同軸モード的共振状態が生じてしまい、ポート内
に大電力が入射する他高周波高電圧が発生しベローズ８
が放電により破壊する等の問題が生ずる。尚、高周波加
熱を行い、プラズマを追加熱するものには、特開昭58−
23200号公報、特開昭59−128797号公報等に開示があ
る。
徴として、プラズマ１の状態や加熱、電流駆動、電流分
布制御等の目的により、アンテナ３に供給される高周波
電力の周波数は、数メガヘルツから数ギガヘルツの広範
囲に及び、かつ、真空容器２内に放射される電力も数メ
ガワツトに達してしまう。一方、計測ポート７や制御ポ
ート10は、その寸法が多岐に渡るため、上記のような真
空容器２内に放射されると、放射された高周波電力に対
して計測ポート７部で空胴共振が生じたり、制御ポート
10内で同軸モード的共振状態が生じてしまい、ポート内
に大電力が入射する他高周波高電圧が発生しベローズ８
が放電により破壊する等の問題が生ずる。尚、高周波加
熱を行い、プラズマを追加熱するものには、特開昭58−
23200号公報、特開昭59−128797号公報等に開示があ
る。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、高周波電力を真空容器内に入射してプラズ
マを加熱するようにしたものであつても、その高周波電
力がポート内面へ伝播するのを防止し、機器が破損等に
至ることのないようにした核融合装置を提供するにあ
る。
るところは、高周波電力を真空容器内に入射してプラズ
マを加熱するようにしたものであつても、その高周波電
力がポート内面へ伝播するのを防止し、機器が破損等に
至ることのないようにした核融合装置を提供するにあ
る。
本発明は内部にプラズマを発生させる真空容器内部と真
空的に接続されているポートの内側に、高周波電力の漏
れを防ぐ減衰部材を設けると共に、この高周波電力の減
衰部材近傍のポートに冷却管を設け、該冷却管に冷却媒
体を流通させて除熱することにより、所期の目的を達成
するようになしたものである。
空的に接続されているポートの内側に、高周波電力の漏
れを防ぐ減衰部材を設けると共に、この高周波電力の減
衰部材近傍のポートに冷却管を設け、該冷却管に冷却媒
体を流通させて除熱することにより、所期の目的を達成
するようになしたものである。
以下、図面の実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。尚、符号は従来と同一のものは同符号を用いて説明
する。
る。尚、符号は従来と同一のものは同符号を用いて説明
する。
第１図に本発明の一実施例を示す。該図には本発明に関
連する部分のみが図示されている。
連する部分のみが図示されている。
第１図に示す如く、本実施例ではプラズマ１に接近した
ポート15部の真空側内壁面に、高周波電力の減衰部材と
して高周波特性に優れた炭化珪素質抵抗体16を設置して
いる。この炭化珪素質抵抗体16は、ポート15の長さ方向
に複数個に分割して配置され、更に、炭化珪素質抵抗体
16の接するポート15の壁面には除熱の目的で冷却管18が
設置され、この冷却管18に冷却媒体を矢印の如く流通さ
せることで強制冷却されている。このようにすることに
より、ポート15内へ入射した高周波電力は、炭化珪素質
抵抗体16で減衰させられるためポート15内がたとえば高
周波的に共振状態になつてもポート15内に発生する高周
波電磁界の大きさを充分抑えることができる。従つて、
高周波電力がポート15内に伝播することがなくなるの
で、ポートに取付けられている各種の計測器や機器の損
傷が防止される。
ポート15部の真空側内壁面に、高周波電力の減衰部材と
して高周波特性に優れた炭化珪素質抵抗体16を設置して
いる。この炭化珪素質抵抗体16は、ポート15の長さ方向
に複数個に分割して配置され、更に、炭化珪素質抵抗体
16の接するポート15の壁面には除熱の目的で冷却管18が
設置され、この冷却管18に冷却媒体を矢印の如く流通さ
せることで強制冷却されている。このようにすることに
より、ポート15内へ入射した高周波電力は、炭化珪素質
抵抗体16で減衰させられるためポート15内がたとえば高
周波的に共振状態になつてもポート15内に発生する高周
波電磁界の大きさを充分抑えることができる。従つて、
高周波電力がポート15内に伝播することがなくなるの
で、ポートに取付けられている各種の計測器や機器の損
傷が防止される。
第２図に本発明の第２の実施例を示す。該図に示す実施
例は、プラズマ１の境界を制御するためのリミタを駆動
するリミタ駆動軸12が設置されている制御ポート10の例
である。本実施例では、制御ポート10の内壁に沿つた部
分とリミタ駆動軸12に沿つた部分に、高周波電力吸収体
17を取付けている。この高周波電力吸収体17を取付ける
ことにより、高周波電力を、この高周波電力吸収体17で
減衰させることができ、上述した実施例と同様な効果が
得られる。尚、高周波電力吸収体17での発熱は、リミタ
駆動軸12には冷却通路19に設け、一方制御ポート10には
冷却管18を設け、これに冷却媒体を流通させ直接冷却し
て除熱している。
例は、プラズマ１の境界を制御するためのリミタを駆動
するリミタ駆動軸12が設置されている制御ポート10の例
である。本実施例では、制御ポート10の内壁に沿つた部
分とリミタ駆動軸12に沿つた部分に、高周波電力吸収体
17を取付けている。この高周波電力吸収体17を取付ける
ことにより、高周波電力を、この高周波電力吸収体17で
減衰させることができ、上述した実施例と同様な効果が
得られる。尚、高周波電力吸収体17での発熱は、リミタ
駆動軸12には冷却通路19に設け、一方制御ポート10には
冷却管18を設け、これに冷却媒体を流通させ直接冷却し
て除熱している。
第３図に本発明の第３の実施例を示す。該図に示す実施
例も第２図と同様、プラズマ１の境界を制御するための
リミタを駆動するリミタ駆動軸12が設置されている制御
ポート10の例であり、制御ポート10の内側とリミタ駆動
軸12の表面に炭化珪素質抵抗体16を設けて上述の実施例
と同様な効果を得ようとしたものである。本実施例にお
いては、各々に設けられている炭化珪素質抵抗体16は、
長手方向に複数に分割されて設置されており、これによ
る発熱はリミタ駆動軸12には冷却通路19を設け、一方、
制御ポート10には冷却管18を設け、これに冷却媒体を流
通させて除熱している。
例も第２図と同様、プラズマ１の境界を制御するための
リミタを駆動するリミタ駆動軸12が設置されている制御
ポート10の例であり、制御ポート10の内側とリミタ駆動
軸12の表面に炭化珪素質抵抗体16を設けて上述の実施例
と同様な効果を得ようとしたものである。本実施例にお
いては、各々に設けられている炭化珪素質抵抗体16は、
長手方向に複数に分割されて設置されており、これによ
る発熱はリミタ駆動軸12には冷却通路19を設け、一方、
制御ポート10には冷却管18を設け、これに冷却媒体を流
通させて除熱している。
尚、上述した実施例で用いられている炭化珪素質抵抗体
16は、フエライトの如き強磁性体で高周波損失の大きい
ものでもよい。また、ポート上の制約が無ければ、真空
容器１とポート15との取合部にポート面全体をおおう導
電性金鋼を張りめぐらすのも効果があるし、ポート15の
サイド側に特別なサイドポートを設け、この内に電波吸
収体を収納し、ポート内への出入調整により電力を吸収
させるのも良い。いずれにしても、炭化珪素質抵抗体16
や高周波電力吸収体17は、真空容器１の内壁面側に取付
けられていなくてはならないし、真空容器１内に清浄な
真空を得るためにはポート15も通常250℃程度には加熱
されるので、耐熱特性に優れたものでなければならない
他、真空的にも優れた特性を有している必要がある。
16は、フエライトの如き強磁性体で高周波損失の大きい
ものでもよい。また、ポート上の制約が無ければ、真空
容器１とポート15との取合部にポート面全体をおおう導
電性金鋼を張りめぐらすのも効果があるし、ポート15の
サイド側に特別なサイドポートを設け、この内に電波吸
収体を収納し、ポート内への出入調整により電力を吸収
させるのも良い。いずれにしても、炭化珪素質抵抗体16
や高周波電力吸収体17は、真空容器１の内壁面側に取付
けられていなくてはならないし、真空容器１内に清浄な
真空を得るためにはポート15も通常250℃程度には加熱
されるので、耐熱特性に優れたものでなければならない
他、真空的にも優れた特性を有している必要がある。
以上説明した本発明の核融合装置によれば、内部にプラ
ズマを発生させる真空容器内部と真空的に接続されてい
るポートの内側に、高周波電力の漏れを防ぐ減衰部材を
設けると共に、この高周波電力の減衰部材近傍のポート
に冷却管を設け、該冷却管に冷却媒体を流通させて除熱
するものであるから、真空容器内のプラズマを加熱しよ
うと入射された高周波電力がポート内に侵入しても、前
記減衰部材により減衰され、冷却媒体により除熱される
ので、ポート内に生ずる電磁界強度が小さく抑えられ機
器の損傷を防止でき、此種核融合装置には非常に有効で
ある。
ズマを発生させる真空容器内部と真空的に接続されてい
るポートの内側に、高周波電力の漏れを防ぐ減衰部材を
設けると共に、この高周波電力の減衰部材近傍のポート
に冷却管を設け、該冷却管に冷却媒体を流通させて除熱
するものであるから、真空容器内のプラズマを加熱しよ
うと入射された高周波電力がポート内に侵入しても、前
記減衰部材により減衰され、冷却媒体により除熱される
ので、ポート内に生ずる電磁界強度が小さく抑えられ機
器の損傷を防止でき、此種核融合装置には非常に有効で
ある。
第１図は本発明の一実施例を示す真空容器とポートとの
接続部分の断面図、第２図は本発明の第２の実施例を示
す真空容器と制御ポートとの接続部分の断面図、第３図
は本発明の第３の実施例を示す制御ポートの部分断面
図、第４図は従来の核融合装置の概略構成を示す断面図
である。 １……プラズマ、２……真空容器、３……アンテナ、４
……高周波ポート、５……フイードスル、６……同軸上
伝送管、７……計測ポート、９……計測器、10……制御
ポート、11……リミタ、12……リミタ駆動軸、15……ポ
ート、16……炭化珪素質抵抗体、17……高周波電力吸収
体、18……冷却管、19……冷却通路。
接続部分の断面図、第２図は本発明の第２の実施例を示
す真空容器と制御ポートとの接続部分の断面図、第３図
は本発明の第３の実施例を示す制御ポートの部分断面
図、第４図は従来の核融合装置の概略構成を示す断面図
である。 １……プラズマ、２……真空容器、３……アンテナ、４
……高周波ポート、５……フイードスル、６……同軸上
伝送管、７……計測ポート、９……計測器、10……制御
ポート、11……リミタ、12……リミタ駆動軸、15……ポ
ート、16……炭化珪素質抵抗体、17……高周波電力吸収
体、18……冷却管、19……冷却通路。
Claims (8)
- 【請求項１】内部にプラズマを発生させる真空容器と、
該真空容器内部と真空的に接続されているポートとを備
え、前記真空容器内に高周波電力を入射して成る核融合
装置において、前記ポートの内側に前記高周波電力の漏
れを防ぐ減衰部材を設けると共に、該高周波電力の漏れ
を防ぐ減衰部材近傍のポートに冷却管を設け、該冷却管
に冷却媒体を流通させて除熱することを特徴とする核融
合装置。 - 【請求項２】前記高周波電力の漏れを防ぐ減衰部材は、
炭化珪素質抵抗体で形成でされていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の核融合装置。 - 【請求項３】前記炭化珪素質抵抗体はポートの長手方向
に複数個に分割されて列置されていることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の核融合装置。 - 【請求項４】前記ポート内部には、前記真空容器内のプ
ラズマの境界を制御するためのリミタを駆動するリミタ
駆動軸が設置されており、該リミタ駆動軸の表面にも炭
化珪素質抵抗体が設けられていることを特許請求の範囲
第２項、又は第３項記載の核融合装置。 - 【請求項５】前記リミタ駆動軸表面に設けられている炭
化珪素質抵抗体は、該リミタ駆動軸の軸方向に複数個に
分割されていることを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の核融合装置。 - 【請求項６】前記高周波電力の漏れを防ぐ減衰部材は、
高周波電力吸収体で形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の核融合装置。 - 【請求項７】前記ポート内部には、前記真空容器内のプ
ラズマの境界を制御するためのリミタを駆動するリミタ
駆動軸が設置されており、該リミタ駆動軸の表面にも高
周波電力吸収体が設けられていることを特徴とする特許
請求の範囲第６項記載の核融合装置。 - 【請求項８】前記ポートの外側に冷却管を設け、該冷却
管に冷却媒体を流通させることを特徴とする特許請求の
範囲第６項、又は第７項記載の核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167590A JPH0750177B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167590A JPH0750177B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 核融合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229100A JPS6229100A (ja) | 1987-02-07 |
| JPH0750177B2 true JPH0750177B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=15852576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60167590A Expired - Lifetime JPH0750177B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750177B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5404984B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2014-02-05 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマモニタリング方法、プラズマモニタリング装置及びプラズマ処理装置 |
| JP2009163911A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5927596A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-14 | 日本特殊陶業株式会社 | マイクロ波吸収体 |
| JPS5934701A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Tdk Corp | 電波吸収体 |
| JPS59209300A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-27 | 株式会社東芝 | 核融合装置から測定装置へ侵入するプラズマの遮断装置 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP60167590A patent/JPH0750177B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229100A (ja) | 1987-02-07 |
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