JPH0816708B2 - ト−ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式 - Google Patents
ト−ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式Info
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- JPH0816708B2 JPH0816708B2 JP61149674A JP14967486A JPH0816708B2 JP H0816708 B2 JPH0816708 B2 JP H0816708B2 JP 61149674 A JP61149674 A JP 61149674A JP 14967486 A JP14967486 A JP 14967486A JP H0816708 B2 JPH0816708 B2 JP H0816708B2
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- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Discharge Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プラズマ電流をほぼ一定に維持するトー
ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式に関す
るものである。
ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式に関す
るものである。
第４図は、従来のトーラス型核融合装置の構成を示す
断面図である。このトーラス型核融合装置は、軸対称で
あり、中心軸であるＺ軸に対する円周方向の座標方向
に対して一様である。第４図において、１は小半径が
a0、大半径がR0のトーラス形のプラズマ、２はプラズマ
１を内部に形成する内部がトーラス形に中空の真空容
器、３は電流が流れることによって真空容器２内部のプ
ラズマ生成領域にＺ軸方向磁場（垂直磁場）を発生さ
せ、プラズマ１のトーラスの大半径方向すなわちＺ軸に
直角な半径方向であるｒ方向のプラズマの位置制御を行
なう垂直磁場コイルである。この垂直磁場コイル３は例
えば直列接続された複数個のコイルから成り、各垂直磁
場コイル３は真空容器２の外周壁に沿ってＺ軸を中心と
して円環状に設けられている。例えば、ここでは垂直磁
場コイルは４個のコイルからなり、内側と外のコイルで
は逆方向に電流が流れるように直列接続されて、プラズ
マ生成領域に垂直磁場をつくるように構成されている。
４は真空容器２および垂直磁場コイル３を内部に包むよ
うにトーラス形に設けられたトロイダル磁場コイルであ
り、電流が流れることによって真空容器２の内部の中心
軸に沿った方向に磁場を真空容器２内のプラズマ生成
領域に形成する。５は電流が流れることによって真空容
器２内にプラズマ電流を生成させるために用いられるオ
ーム加熱コイル（以下、OHコイルという）であり、例え
ば直列接続された複数個のコイルから成る。各OHコイル
５はトロイダル磁場コイル４の外側でトロイダル磁場コ
イル４のトーラス形状に沿って方向に円環状に設けら
れ、例えば円環状のOHコイル５はトロイダル磁場コイル
４の断面で外側半周分取巻くような形に設けられてい
る。６は垂直磁場コイル３に通電するための垂直磁場コ
イル電源、７はトロイダル磁場コイル４に通電するため
のトロイダル磁場コイル電源、８はOHコイル５に通電す
るためのOHコイル電源、９は上記３電源６〜８を各々制
御するための制御装置である。なお、OHコイル５とプラ
ズマ１はトランスの各々一次側、二次側を形成してい
る。
断面図である。このトーラス型核融合装置は、軸対称で
あり、中心軸であるＺ軸に対する円周方向の座標方向
に対して一様である。第４図において、１は小半径が
a0、大半径がR0のトーラス形のプラズマ、２はプラズマ
１を内部に形成する内部がトーラス形に中空の真空容
器、３は電流が流れることによって真空容器２内部のプ
ラズマ生成領域にＺ軸方向磁場（垂直磁場）を発生さ
せ、プラズマ１のトーラスの大半径方向すなわちＺ軸に
直角な半径方向であるｒ方向のプラズマの位置制御を行
なう垂直磁場コイルである。この垂直磁場コイル３は例
えば直列接続された複数個のコイルから成り、各垂直磁
場コイル３は真空容器２の外周壁に沿ってＺ軸を中心と
して円環状に設けられている。例えば、ここでは垂直磁
場コイルは４個のコイルからなり、内側と外のコイルで
は逆方向に電流が流れるように直列接続されて、プラズ
マ生成領域に垂直磁場をつくるように構成されている。
４は真空容器２および垂直磁場コイル３を内部に包むよ
うにトーラス形に設けられたトロイダル磁場コイルであ
り、電流が流れることによって真空容器２の内部の中心
軸に沿った方向に磁場を真空容器２内のプラズマ生成
領域に形成する。５は電流が流れることによって真空容
器２内にプラズマ電流を生成させるために用いられるオ
ーム加熱コイル（以下、OHコイルという）であり、例え
ば直列接続された複数個のコイルから成る。各OHコイル
５はトロイダル磁場コイル４の外側でトロイダル磁場コ
イル４のトーラス形状に沿って方向に円環状に設けら
れ、例えば円環状のOHコイル５はトロイダル磁場コイル
４の断面で外側半周分取巻くような形に設けられてい
る。６は垂直磁場コイル３に通電するための垂直磁場コ
イル電源、７はトロイダル磁場コイル４に通電するため
のトロイダル磁場コイル電源、８はOHコイル５に通電す
るためのOHコイル電源、９は上記３電源６〜８を各々制
御するための制御装置である。なお、OHコイル５とプラ
ズマ１はトランスの各々一次側、二次側を形成してい
る。
次に、第４図に示した従来のトーラス型核融合装置の
運転動作について説明する。さて、運転は、まず、トロ
イダル磁場コイル４および垂直磁場コイル３に通電し、
それぞれ方向およびＺ方向の磁場を発生させる。次
に、真空容器２中に水素ガスを導入し、予備電離をさせ
たあと、制御装置９の制御下でOHコイル電源８がOHコイ
ル５に流す電流IOHを大幅に変化させ、ファラデーの法
則によりプラズマ１に方向の電圧を生じさせ、プラズ
マ電流IPを誘起させる。この結果、第４図において、例
えば方向（紙面に垂直方向）にプラズマ電流IPが流れ
始める。以上の動作は第５図において、時刻t0〜t1の間
で行なわれる。
運転動作について説明する。さて、運転は、まず、トロ
イダル磁場コイル４および垂直磁場コイル３に通電し、
それぞれ方向およびＺ方向の磁場を発生させる。次
に、真空容器２中に水素ガスを導入し、予備電離をさせ
たあと、制御装置９の制御下でOHコイル電源８がOHコイ
ル５に流す電流IOHを大幅に変化させ、ファラデーの法
則によりプラズマ１に方向の電圧を生じさせ、プラズ
マ電流IPを誘起させる。この結果、第４図において、例
えば方向（紙面に垂直方向）にプラズマ電流IPが流れ
始める。以上の動作は第５図において、時刻t0〜t1の間
で行なわれる。
プラズマ電流IPが所定の値まで生成された後、OHコイ
ル５の電流IOHを変化させず第５図の破線で示したよう
に一定にすると、プラズマ１の抵抗によって第５図の破
線C1に見られるようにプラズマ電流IPは減衰する。そこ
で、OHコイル５に流す電流IOHを第５図の実線のようにt
0〜t1の間と同一の方向にさらに変化させ続ければ、二
次側のプラズマ１には常にプラズマ電流IPを流すための
電圧が発生し、プラズマ電流IPを第５図の実線C2で示し
たように一定に維持する運転を行なうことができる。
ル５の電流IOHを変化させず第５図の破線で示したよう
に一定にすると、プラズマ１の抵抗によって第５図の破
線C1に見られるようにプラズマ電流IPは減衰する。そこ
で、OHコイル５に流す電流IOHを第５図の実線のようにt
0〜t1の間と同一の方向にさらに変化させ続ければ、二
次側のプラズマ１には常にプラズマ電流IPを流すための
電圧が発生し、プラズマ電流IPを第５図の実線C2で示し
たように一定に維持する運転を行なうことができる。
ところが、この方法では、プラズマ電流を長時間維持
するためには、OHコイル電流IOHを一方向へ変化させ続
ける必要があり、OHコイル電流IOHが非常に大きなもの
となるため、定常的な運転は不可能である。
するためには、OHコイル電流IOHを一方向へ変化させ続
ける必要があり、OHコイル電流IOHが非常に大きなもの
となるため、定常的な運転は不可能である。
そこで、上記の方法とは別の方法でプラズマ電流を維
持しようとして考えられたのが、文献「プラズマ核融合
技術研究会（昭和60年12月10,11日開催）“Ｆ−θpumpi
ng実験用電源の設計”（予稿集第136頁〜第139頁）」に
記載されている逆転磁場ピンチ（RFP）式トーラス型核
融合装置における“Ｆ−θpumping"と呼ばれる定常電流
駆動法によってプラズマ電流を維持する方法である。
持しようとして考えられたのが、文献「プラズマ核融合
技術研究会（昭和60年12月10,11日開催）“Ｆ−θpumpi
ng実験用電源の設計”（予稿集第136頁〜第139頁）」に
記載されている逆転磁場ピンチ（RFP）式トーラス型核
融合装置における“Ｆ−θpumping"と呼ばれる定常電流
駆動法によってプラズマ電流を維持する方法である。
これは、プラズマ電流IPを所定の値まで生成した後に
一定に維持するために第６図のように、トロイダル磁場
コイル４の電流ITと、OHコイル５の電流IOHとをある位
相差をもつ正弦波状に変化させることによりプラズマ１
に磁気ヘリシティーを注入し、プラズマ電流IPを維持さ
せるものである。
一定に維持するために第６図のように、トロイダル磁場
コイル４の電流ITと、OHコイル５の電流IOHとをある位
相差をもつ正弦波状に変化させることによりプラズマ１
に磁気ヘリシティーを注入し、プラズマ電流IPを維持さ
せるものである。
これを式により説明する。第４図のようなトーラス型
核融合装置における磁気ヘリシティーＫは、 で表わされる。そして、この（１）式の時間微分をとる
と次式のようになる。
核融合装置における磁気ヘリシティーＫは、 で表わされる。そして、この（１）式の時間微分をとる
と次式のようになる。
（２）式において右辺第１項は、単位時間あたりの磁
気ヘリシティー注入量を表わし、第２項がプラズマ１の
電気抵抗による磁気ヘリシティーの散逸量を表わしてい
る。
気ヘリシティー注入量を表わし、第２項がプラズマ１の
電気抵抗による磁気ヘリシティーの散逸量を表わしてい
る。
ここで、第１項の磁気ヘリシティー注入量に注目す
る。Φはポロイダル方向の一周電圧Ｖθの積分によって
得られ、 Φ＝∫Ｖθdt ……（３） で表わされる。いま、プラズマ１のループ電圧Ｖ とポ
ロイダル方向の一周電圧Ｖθとを同一周波数ωでお互い
の位相差がδの正弦波状に変化させるとき（２）式の右
辺第１項のヘリシティー注入量の時間平均を取ると、 ここで、θ:Vθの変化分の振幅 :V の変化分の振幅 となる。（４）式によれば、位相差δを選ぶことによ
り、ヘリシティー注入量は正の値をとり、これが磁気ヘ
リシティー散逸の量の時間平均と等しくなれば、プラズ
マ電流IPを維持することができる。
る。Φはポロイダル方向の一周電圧Ｖθの積分によって
得られ、 Φ＝∫Ｖθdt ……（３） で表わされる。いま、プラズマ１のループ電圧Ｖ とポ
ロイダル方向の一周電圧Ｖθとを同一周波数ωでお互い
の位相差がδの正弦波状に変化させるとき（２）式の右
辺第１項のヘリシティー注入量の時間平均を取ると、 ここで、θ:Vθの変化分の振幅 :V の変化分の振幅 となる。（４）式によれば、位相差δを選ぶことによ
り、ヘリシティー注入量は正の値をとり、これが磁気ヘ
リシティー散逸の量の時間平均と等しくなれば、プラズ
マ電流IPを維持することができる。
このことより、従来の装置ではポロイダル方向の一周
電圧Ｖθ，ループ電圧Ｖ に正弦波状の変化をもたせる
ために、第６図のように、トロイダルコイル電流ITとOH
コイル電流IOHとをある位相差をもつ正弦波状に変化さ
せることによってプラズマ電流IPの維持を行なうもので
ある。なお、トロイダル磁場コイル４にはOHコイル電流
IOHと同じく正弦波状の電流を流すものとする。
電圧Ｖθ，ループ電圧Ｖ に正弦波状の変化をもたせる
ために、第６図のように、トロイダルコイル電流ITとOH
コイル電流IOHとをある位相差をもつ正弦波状に変化さ
せることによってプラズマ電流IPの維持を行なうもので
ある。なお、トロイダル磁場コイル４にはOHコイル電流
IOHと同じく正弦波状の電流を流すものとする。
従来のトーラス型核融合装置におけるプラズマ電流方
式は以上のように構成されているので、OHコイル電流と
同時にトロイダル磁場コイルの電流も周期的に変化させ
ねばならないが、トロイダル磁場コイルのインダクタン
スが比較的大きい場合が多いため、トロイダル磁場コイ
ル電流に正弦波状の変化分を持たせるには、大きい電圧
を繰り返し発生するような電源がトロイダル磁場コイル
電源として必要になり、トロイダル磁場コイル電源が高
価となるなどの問題点があった。
式は以上のように構成されているので、OHコイル電流と
同時にトロイダル磁場コイルの電流も周期的に変化させ
ねばならないが、トロイダル磁場コイルのインダクタン
スが比較的大きい場合が多いため、トロイダル磁場コイ
ル電流に正弦波状の変化分を持たせるには、大きい電圧
を繰り返し発生するような電源がトロイダル磁場コイル
電源として必要になり、トロイダル磁場コイル電源が高
価となるなどの問題点があった。
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、OHコイルの電流を一定方向に増大させ続け
る必要もなく、またトロイダル磁場コイル電流を正弦波
状に連続して変化させる必要もなくプラズマ電流をほぼ
一定に維持できるトーラス型核融合装置におけるプラズ
マ電流維持方式を得ることを目的とする。
れたもので、OHコイルの電流を一定方向に増大させ続け
る必要もなく、またトロイダル磁場コイル電流を正弦波
状に連続して変化させる必要もなくプラズマ電流をほぼ
一定に維持できるトーラス型核融合装置におけるプラズ
マ電流維持方式を得ることを目的とする。
この発明に係るトーラス型核融合装置におけるプラズ
マ電流維持方式は、垂直磁場コイルに流す電流を周期的
に変化させてプラズマの水平位置を繰り返し変化させる
と共に、OHコイルに流す電流を同一周波数で、ある位相
差をもたせて周期的な変化をさせるように制御したもの
である。
マ電流維持方式は、垂直磁場コイルに流す電流を周期的
に変化させてプラズマの水平位置を繰り返し変化させる
と共に、OHコイルに流す電流を同一周波数で、ある位相
差をもたせて周期的な変化をさせるように制御したもの
である。
この発明におけるトーラス型核融合装置のプラズマ電
流維持方式は、垂直磁場コイル電流を変化させることに
よりプラズマの水平位置すなわち、プラズマのトーラス
大半径を変化させ、トロイダル磁場の強さの水平方向で
の分布の不均一性を利用して、間接的に、プラズマに影
響するトロイダル磁束の量を変化させて、OHコイル電流
を一方向に増大させ続けることなく、また、トロイダル
磁場コイル電流を繰り返し変化させることなくプラズマ
電流を維持する。
流維持方式は、垂直磁場コイル電流を変化させることに
よりプラズマの水平位置すなわち、プラズマのトーラス
大半径を変化させ、トロイダル磁場の強さの水平方向で
の分布の不均一性を利用して、間接的に、プラズマに影
響するトロイダル磁束の量を変化させて、OHコイル電流
を一方向に増大させ続けることなく、また、トロイダル
磁場コイル電流を繰り返し変化させることなくプラズマ
電流を維持する。
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OHコイル電流IOH、垂直磁場コイル電流Ivお
よびトロイダル磁場コイル電流ITの時間ｔに対する変化
を示した線図である。第２図は垂直磁場における垂直磁
界の強度Bzが変化した時のプラズマの水平位置の変化と
トロイダル磁場におけるトロイダル磁界の強度Bzの半径
方向ｒに対する分布を示している。
よびトロイダル磁場コイル電流ITの時間ｔに対する変化
を示した線図である。第２図は垂直磁場における垂直磁
界の強度Bzが変化した時のプラズマの水平位置の変化と
トロイダル磁場におけるトロイダル磁界の強度Bzの半径
方向ｒに対する分布を示している。
第３図はこの発明の一実施例を説明するためにトーラ
ス型核融合装置の断面を模式的に示した図である。同図
において、第４図と同符号の部分は従来例と同じ部分で
あり、9aは垂直磁場コイル電源６、トロイダル磁場コイ
ル電源７およびOHコイル電源８を制御する制御装置であ
り、プラズマ１の生成時トロイダル磁場コイル４に流す
電流ITを一定にした時に、垂直磁場コイル３に流す電流
IvとOHコイル５に流す電流IOHとを同じ周期で位相を異
ならせて正弦波状に流すように垂直磁場コイル電源６お
よびOHコイル電源８を制御する。
ス型核融合装置の断面を模式的に示した図である。同図
において、第４図と同符号の部分は従来例と同じ部分で
あり、9aは垂直磁場コイル電源６、トロイダル磁場コイ
ル電源７およびOHコイル電源８を制御する制御装置であ
り、プラズマ１の生成時トロイダル磁場コイル４に流す
電流ITを一定にした時に、垂直磁場コイル３に流す電流
IvとOHコイル５に流す電流IOHとを同じ周期で位相を異
ならせて正弦波状に流すように垂直磁場コイル電源６お
よびOHコイル電源８を制御する。
次に、この発明の一実施例の動作を説明する。
制御装置9aにより制御しているOHコイル電源６を介し
てOHコイル５を時刻t0までの間に或る電流値まで励磁
し、その後、時刻t0から同t1までの間にOHコイル５に流
した電流IOHの増加方向とは反対方向にOHコイル電流IOH
を急激に変化させ、プラズマ１に電圧を印加してプラズ
マ１内に流れるプラズマ電流IPを立ち上がらせる。
てOHコイル５を時刻t0までの間に或る電流値まで励磁
し、その後、時刻t0から同t1までの間にOHコイル５に流
した電流IOHの増加方向とは反対方向にOHコイル電流IOH
を急激に変化させ、プラズマ１に電圧を印加してプラズ
マ１内に流れるプラズマ電流IPを立ち上がらせる。
また、時刻t0から同t1迄の期間、制御装置9aは、OHコ
イル５の電流IOHの変化と同様にしてトロイダル磁場コ
イル電源７を介してトロイダル磁場コイル４に第１図に
示したような電流ITを流し、また、垂直磁場コイル電源
６を介して垂直磁場コイル３に流す電流Ivを一定方向に
ランプ状に変化させる。時刻t1以降では、制御装置9a
は、トロイダル磁場コイル４の電流を一定とし、垂直磁
場コイル３の電流IvとOHコイル５の電流IOHを互いに位
相のずれた同周期の正弦波状に変化させるように、各電
源６〜８を制御する。かくして、時刻t1から垂直磁場コ
イルの電流Ivを正弦波状に変化させると垂直磁場の磁界
の強度Bzも周期的に変化し、プラズマ１の水平位置が、
第２図に示したようにプラズマ1aのように内側となった
り、プラズマ1bのように外側となったりし、プラズマ１
は両水平位置間を水平往復移動する。ここで、R01はプ
ラズマ1aの断面の中心から中心Ｏ点迄の距離である大半
径を示し、R02は同じくプラズマ1bの大半径を示し、R01
＜R02である。プラズマ１は、垂直磁場コイル３の電流I
vがピーク値Iv1となった時にプラズマ1aとなり、垂直磁
場コイル３の電流Ivが逆ピーク値Iv2となった時にプラ
ズマ1bとなる。このようにプラズマ１の水平位置が変動
している時、トロイダル磁場の磁界強度Ｂは半径方向
ｒに対して第２図に示したように分布しており、上記の
ようなプラズマ１の水平位置の変化は、効果的にはトロ
イダル磁場コイル電流ITを周期的に変化させたものと等
価である。
イル５の電流IOHの変化と同様にしてトロイダル磁場コ
イル電源７を介してトロイダル磁場コイル４に第１図に
示したような電流ITを流し、また、垂直磁場コイル電源
６を介して垂直磁場コイル３に流す電流Ivを一定方向に
ランプ状に変化させる。時刻t1以降では、制御装置9a
は、トロイダル磁場コイル４の電流を一定とし、垂直磁
場コイル３の電流IvとOHコイル５の電流IOHを互いに位
相のずれた同周期の正弦波状に変化させるように、各電
源６〜８を制御する。かくして、時刻t1から垂直磁場コ
イルの電流Ivを正弦波状に変化させると垂直磁場の磁界
の強度Bzも周期的に変化し、プラズマ１の水平位置が、
第２図に示したようにプラズマ1aのように内側となった
り、プラズマ1bのように外側となったりし、プラズマ１
は両水平位置間を水平往復移動する。ここで、R01はプ
ラズマ1aの断面の中心から中心Ｏ点迄の距離である大半
径を示し、R02は同じくプラズマ1bの大半径を示し、R01
＜R02である。プラズマ１は、垂直磁場コイル３の電流I
vがピーク値Iv1となった時にプラズマ1aとなり、垂直磁
場コイル３の電流Ivが逆ピーク値Iv2となった時にプラ
ズマ1bとなる。このようにプラズマ１の水平位置が変動
している時、トロイダル磁場の磁界強度Ｂは半径方向
ｒに対して第２図に示したように分布しており、上記の
ようなプラズマ１の水平位置の変化は、効果的にはトロ
イダル磁場コイル電流ITを周期的に変化させたものと等
価である。
この効果的なトロイダル磁場の変化に対し、（４）式
を最大にするようにδ＝−π/2の位相差を持つ同一周波
数の正弦波状の変化分を有するようなOHコイル電流IOH
を流すことにより従来と等しい磁気ヘリシティーの注入
が行なわれ、プラズマ電流の維持が行なわれる。このよ
うに、トロイダル磁場コイル４のインダクタンスに比較
して、垂直磁場コイル３のインダクタンスははるかに小
さいのでこれに流す電流を正弦波状にしても電源が大電
圧を繰り返し発生させる必要がなく、それらの電源自体
が従来の定格のものを利用できる。
を最大にするようにδ＝−π/2の位相差を持つ同一周波
数の正弦波状の変化分を有するようなOHコイル電流IOH
を流すことにより従来と等しい磁気ヘリシティーの注入
が行なわれ、プラズマ電流の維持が行なわれる。このよ
うに、トロイダル磁場コイル４のインダクタンスに比較
して、垂直磁場コイル３のインダクタンスははるかに小
さいのでこれに流す電流を正弦波状にしても電源が大電
圧を繰り返し発生させる必要がなく、それらの電源自体
が従来の定格のものを利用できる。
なお、上記の実施例では、OHコイル、垂直磁場コイル
の電流を正弦波状に変化させる場合について説明した
が、三角波等のような他の周期波形で変化させてもよ
い。
の電流を正弦波状に変化させる場合について説明した
が、三角波等のような他の周期波形で変化させてもよ
い。
また、プラズマの水平位置を周期的に変化させ、これ
をセンサーなどにより検出し、これからプラズマに影響
するトロイダル磁場の磁束の量を計算し、これに応じて
OHコイルの電流をフィードバック制御するようにしても
よい。
をセンサーなどにより検出し、これからプラズマに影響
するトロイダル磁場の磁束の量を計算し、これに応じて
OHコイルの電流をフィードバック制御するようにしても
よい。
また、ここでは、プラズマの水平位置を変化させる場
合について説明したが、トロイダル磁場の磁界強度分布
を垂直方向で不均一となるようにして、プラズマの垂直
位置を変化さるようにしてもよい。
合について説明したが、トロイダル磁場の磁界強度分布
を垂直方向で不均一となるようにして、プラズマの垂直
位置を変化さるようにしてもよい。
なお、ここでは、プラズマ発生時にトロイダル磁場を
反転させる逆転磁場ピンチ（RFP）方式について述べた
がトロイダル磁場を常時一定に保って運転するトカマク
方式についても上記実施例と同様の効果を奏する。
反転させる逆転磁場ピンチ（RFP）方式について述べた
がトロイダル磁場を常時一定に保って運転するトカマク
方式についても上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によればOHコイルと垂直磁場
コイルに流れる電流を周期的に変化させるように制御す
るだけでプラズマ電流を維持するように構成したので、
垂直磁場コイルに比べ大きなインダクタンスをもつトロ
イダル磁場コイルの電流を繰り返し変化させる必要がな
く、また、OHコイル電流を一定方向に増大させ続ける必
要もないため、コイルの電源装置として安価なものが得
られる効果がある。
コイルに流れる電流を周期的に変化させるように制御す
るだけでプラズマ電流を維持するように構成したので、
垂直磁場コイルに比べ大きなインダクタンスをもつトロ
イダル磁場コイルの電流を繰り返し変化させる必要がな
く、また、OHコイル電流を一定方向に増大させ続ける必
要もないため、コイルの電源装置として安価なものが得
られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を説明するための運転動作
時における波形図、第２図はプラズマの平衡位置を変え
た時の状態を示す説明図、第３図はこの発明の一実施例
を説明するためのトーラス型核融合装置の構成の一例の
示す模式的断面図、第４図は従来のトーラス型核融合装
置の構成を示す模式的断面図、第５図は従来のトーラス
型核融合装置においてOHコイル電流を変化させなけれ
ば、プラズマ電流が次第に減少してゆくこと説明するた
めの波形図、第６図は第４図に示した従来のトーラス型
核融合装置の運転動作を説明するための波形図である。 図において、１はプラズマ、２は真空容器、３は垂直磁
場コイル、４はトロイダル磁場コイル、５はOHコイル、
６は垂直磁場コイル電源、７はトロイダル磁場コイル電
源、８はOHコイル電源、9aは制御装置。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
時における波形図、第２図はプラズマの平衡位置を変え
た時の状態を示す説明図、第３図はこの発明の一実施例
を説明するためのトーラス型核融合装置の構成の一例の
示す模式的断面図、第４図は従来のトーラス型核融合装
置の構成を示す模式的断面図、第５図は従来のトーラス
型核融合装置においてOHコイル電流を変化させなけれ
ば、プラズマ電流が次第に減少してゆくこと説明するた
めの波形図、第６図は第４図に示した従来のトーラス型
核融合装置の運転動作を説明するための波形図である。 図において、１はプラズマ、２は真空容器、３は垂直磁
場コイル、４はトロイダル磁場コイル、５はOHコイル、
６は垂直磁場コイル電源、７はトロイダル磁場コイル電
源、８はOHコイル電源、9aは制御装置。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】真空容器の外周に設けられ、第１の電流に
応じてその真空容器の内部のプラズマ生成領域に垂直磁
場を発生しプラズマを水平方向に位置制御する垂直磁場
コイルと、上記真空容器及び垂直磁場コイルを内部に包
むようにトーラス型に設けられ、第２の電流に応じて上
記プラズマ生成領域に上記真空容器を中心軸として回転
方向の磁場を発生するトロイダル磁場コイルと、上記ト
ロイダル磁場コイルの外周に設けられ、第３の電流に応
じて上記プラズマ生成領域に高電圧を発生させプラズマ
電流を生成するオーム加熱コイルと、上記トロイダル磁
場コイルに第２の電流を供給すると共に、上記垂直磁場
コイルと上記オーム加熱コイルに同一周波数で位相差を
有する周期波を第1,第３の電流として供給する電源制御
部とを備えたトーラス型核融合装置におけるプラズマ電
流維持方式。 - 【請求項２】前記周期波を正弦波状周期波としたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトーラス型核融
合装置におけるプラズマ電流維持方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149674A JPH0816708B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ト−ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149674A JPH0816708B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ト−ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636488A JPS636488A (ja) | 1988-01-12 |
| JPH0816708B2 true JPH0816708B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=15480350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149674A Expired - Lifetime JPH0816708B2 (ja) | 1986-06-27 | 1986-06-27 | ト−ラス型核融合装置におけるプラズマ電流維持方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0816708B2 (ja) |
-
1986
- 1986-06-27 JP JP61149674A patent/JPH0816708B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５９〔９〕（１９８４年１１月）Ｐ．２５１９−２５２９ |
| 核融合研究、５８〔４〕（１９８７年１０月）Ｐ．３１７−３３１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS636488A (ja) | 1988-01-12 |
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