JPH0836074A - Vacuum container for nuclear fusion device - Google Patents

Vacuum container for nuclear fusion device

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JPH0836074A
JPH0836074A JP6169205A JP16920594A JPH0836074A JP H0836074 A JPH0836074 A JP H0836074A JP 6169205 A JP6169205 A JP 6169205A JP 16920594 A JP16920594 A JP 16920594A JP H0836074 A JPH0836074 A JP H0836074A
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JP
Japan
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vacuum container
rib
plasma
protective
tile
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Mitsuji Abe
充志 阿部
Akira Doi
昭 土居
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Abstract

PURPOSE:To apply electromagnetic force generated by halo current flowing in a vacuum container to a rib part which has a sufficiently high mechanical strength. CONSTITUTION:In the vacuum container having a double wall structure, a rib 7 is put at a position where plasma is brought into contact with, halo current 9 possibly flows in, and a protective tile 1 and a limiter are to be set. Or, for the position where a rib 7 can not be set, the protective time 1 is set in an electrically insulated state and with that condition, the rib 7 is set while being electrically connected with the rib 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は核融合装置の構造に係
り、特に、真空容器内の構造物、プラズマに直接対向す
る構造材や保護タイルをより信頼性良く固定した核融合
装置用の真空容器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a nuclear fusion device, and more particularly to a vacuum for a nuclear fusion device in which a structure in a vacuum container, a structural material directly facing plasma and a protective tile are fixed more reliably. Regarding the container.

【0002】[0002]

【従来の技術】核融合装置では希薄水素ガスをドーナツ
状の真空容器に入れ、そのガスに電流(プラズマ電流)
を流し水素ガスを高温のプラズマにする。このプラズマ
中で核融合反応を起こしエネルギを発生させる。プラズ
マは磁場により真空容器の壁からは隔離されているが、
時にプラズマが不安定となり直接真空容器壁に接する事
もある。この時、プラズマは大きな熱を真空容器壁に与
えて、壁を破損する事がある。この様な破損を防止する
ために真空容器のプラズマ対向面には保護用のタイルが
置かれる。このタイルは炭素材などの軽元素材料で作ら
れる。軽元素であればプラズマ中に不純物として混入し
てもプラズマ性能を劣化させる割合が少ないためであ
る。プラズマ運転中にタイルには大量の熱が流入する。
このため、タイルの設置法としては除熱を最も考慮した
方法を取っている。
2. Description of the Related Art In a nuclear fusion device, a dilute hydrogen gas is placed in a donut-shaped vacuum container and an electric current (plasma current) is applied to the gas.
To make hydrogen gas a high temperature plasma. Energy is generated by causing a nuclear fusion reaction in this plasma. The plasma is isolated from the wall of the vacuum vessel by the magnetic field,
Sometimes the plasma becomes unstable and may come into direct contact with the vacuum vessel wall. At this time, the plasma gives a large amount of heat to the wall of the vacuum container, which may damage the wall. To prevent such damage, a protective tile is placed on the plasma facing surface of the vacuum container. This tile is made of light element materials such as carbon. This is because light elements have a low rate of deteriorating the plasma performance even if they are mixed as impurities in the plasma. A large amount of heat flows into the tile during plasma operation.
For this reason, the method of installing the tiles takes the heat removal into consideration.

【0003】例えば技術論文(T.Ando et al.,Proceedin
g of the 17−thFusion Technology,Rome Italy,199
2,Elsevier Science Publishers B.V.、1993、P.161.)
に示されている様に、従来は図2に示す設置法をとって
いる。保護タイル1はいくつかまとめられて基板2に固
定される。この時、除熱のために接触面積を大きくとる
ように設置されている。さらにこれを冷却板3に固定
し、この冷却板3を真空容器内壁4に固定している。冷
却板3には冷却材流路5が設けられている。真空容器に
は内壁4と外壁6がありその間にはリブ7が配置されて
いる。タイル設置位置とリブの位置は特に考慮されてい
なかった。
For example, technical papers (T. Ando et al., Proceedin
g of the 17-thFusion Technology, Rome Italy, 199
2, Elsevier Science Publishers BV, 1993, P.161.)
As shown in FIG. 2, the installation method shown in FIG. 2 is conventionally used. The protective tiles 1 are grouped together and fixed to the substrate 2. At this time, it is installed so as to have a large contact area for removing heat. Further, this is fixed to the cooling plate 3, and this cooling plate 3 is fixed to the inner wall 4 of the vacuum container. The cooling plate 3 is provided with a coolant passage 5. The vacuum container has an inner wall 4 and an outer wall 6, and ribs 7 are arranged between them. The location of tiles and the location of ribs were not particularly considered.

【0004】プラズマが真空容器壁に最も激しくあたる
のはディスラプション時である。この時には、プラズマ
からタイルへは熱だけでなく、プラズマ中を流れている
電流も流入する事が最近の核融合装置での実験で判って
きた。この電流はハロー電流と呼ばれ核融合装置でプラ
ズマを閉じ込めている磁場と相互作用し、大きな電磁力
を発生する。この電磁力はタイルや真空容器に加わり、
この部分を破損する。従って、この電磁力をなるべく小
さくするタイルの設置法を取って置く事が必要である。
It is during disruption that the plasma strikes the vacuum vessel wall most intensely. At this time, not only heat from the plasma to the tiles, but also the current flowing in the plasma will flow, it has been found in recent experiments with the fusion device. This current is called halo current and interacts with the magnetic field that confine the plasma in the fusion device to generate a large electromagnetic force. This electromagnetic force is applied to tiles and vacuum containers,
Damage this part. Therefore, it is necessary to set aside a method of installing tiles that minimizes this electromagnetic force.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、保護タイル
の設置において、プラズマから流入する電流(ハロー電
流)による力がリブの部分等の高強度部に加わる構造を
取る事を提案するものである。図3はハロー電流9がポ
ロイダル断面を流れる様子を示す。ハロー電流9は点線
の矢印のようにプラズマ中をポロイダル方向に流れてい
る。トロイダル磁場は紙面に垂直方向であり、プラズマ
20や外部コイルが作る磁場と合わせて螺旋状の磁力線
を構成する。この磁力線に沿って電流が流れる。プラズ
マの周辺部に流れている電流は真空容器にも流れ込む事
なる。ポロイダル断面に投影すると図3の様にポロイダ
ル断面内を流れる。この様に流れるハロー電流9は、紙
面に垂直方向のトロイダル磁場8と相互作用し太い矢印
の様な電磁力11をプラズマ20と真空容器10に発生
する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention proposes, when installing a protective tile, a structure in which a force due to a current (halo current) flowing from plasma is applied to a high-strength portion such as a rib portion. is there. FIG. 3 shows how the halo current 9 flows in the poloidal cross section. The halo current 9 is flowing in the plasma in the poloidal direction as indicated by the dotted arrow. The toroidal magnetic field is in the direction perpendicular to the paper surface, and forms a spiral magnetic field line together with the magnetic field generated by the plasma 20 and the external coil. An electric current flows along these lines of magnetic force. The current flowing around the plasma also flows into the vacuum container. When projected onto the poloidal section, it flows in the poloidal section as shown in FIG. The halo current 9 thus flowing interacts with the toroidal magnetic field 8 in the direction perpendicular to the plane of the drawing to generate an electromagnetic force 11 like a thick arrow in the plasma 20 and the vacuum container 10.

【0006】核融合装置内において強い磁場は図3では
紙面に垂直方向のトロイダル方向(大半径方向)に向い
ている。従って、保護タイル中や強度の弱い部分を電流
が流れる場合にはトロイダル方向に流れるように配置す
るべきである。磁場と電流が平行になるため電磁力が弱
くなる。また、真空容器10は図2に示したように2重
壁にする事が多いが、この壁の構造はリブ7の部分で強
い構造である。従って、ポロイダル方向に電流を流す場
合にはこの部分を流れるようにすべきである。特に、核
融合炉において真空容器の放射化を少なくするにはプラ
ズマ側の壁厚を薄くして、大気側の壁を厚くする事にな
る。二つの壁の間にはリブの他に水等の遮蔽に効果の大
きな物が満たされる。この様な構造の場合、薄肉のプラ
ズマ側面をハロー電流が流れると、この薄肉部を電磁力
11で破損する事になる。
In FIG. 3, the strong magnetic field in the nuclear fusion device is directed in the toroidal direction (large radius direction) perpendicular to the paper surface. Therefore, when a current flows in the protective tile or in a weak portion, it should be arranged so as to flow in the toroidal direction. Since the magnetic field and the current are parallel, the electromagnetic force becomes weak. The vacuum container 10 is often a double wall as shown in FIG. 2, but the structure of this wall is strong at the rib 7. Therefore, when a current is passed in the poloidal direction, this portion should flow. In particular, in the fusion reactor, in order to reduce the activation of the vacuum vessel, the wall thickness on the plasma side should be thin and the wall thickness on the atmosphere side should be thick. Between the two walls, in addition to the ribs, there is filled with a substance that is highly effective in blocking water and the like. In the case of such a structure, when a halo current flows on the thin plasma side surface, the thin portion is damaged by the electromagnetic force 11.

【0007】そこで、本発明はタイル設置位置をリブ構
造部の位置と関連づけて、ハロー電流として流入する電
流がリブ構造部をながれ、薄肉部に加わる電磁力を小さ
くできる構造を提供するものである。
Therefore, the present invention provides a structure in which the tile installation position is associated with the position of the rib structure portion so that the current flowing as a halo current flows through the rib structure portion and the electromagnetic force applied to the thin portion can be reduced. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】課題を解決するために
は、薄肉で弱強度の部分をハロー電流がなるべく流れな
いような構造する。つまり、ハロー電流が真空容器に流
れこんだ後は真空容器リブを流れるようにする。リブは
高強度なので問題はない。保護タイルを真空容器に設置
する位置をリブ構造位置と一致させた場合を考える。こ
の場合、保護タイルに流入したハロー電流はタイルの支
持部から真空容器に流入するが、プラズマ側の薄肉板部
よりリブの部分の方が抵抗が小さいので、この部分を流
れる事になる。従って、保護タイルの支持は出来るだけ
リブの部分から行い電気的にもこの部分に接続する。
In order to solve the problems, a structure is adopted in which a halo current does not flow as much as possible in a thin portion having a weak strength. That is, after the halo current flows into the vacuum container, the halo current flows through the vacuum container rib. The rib has high strength, so there is no problem. Consider a case where the position where the protective tile is installed in the vacuum container matches the position of the rib structure. In this case, the halo current flowing into the protective tile flows into the vacuum container from the supporting portion of the tile, but the rib portion has a lower resistance than the thin plate portion on the plasma side, and therefore flows through this portion. Therefore, the support of the protective tile is performed from the rib portion as much as possible and electrically connected to this portion.

【0009】リブ間隔が大きい場合、リブの中間位置で
も保護タイルを設置する必要が生まれる。リブの中間に
置くものについては、機械的な支持を薄肉の真空容器壁
から行い、電気的にはリブに接続された保護タイルにト
ロイダル方向の配線を通して接続する。トロイダル方向
に配線する理由は電磁力を弱めるためである。このよう
な構成をとるとハロー電流が真空容器壁に流れ込む場所
がリブの部分に限られ、また電気的抵抗は薄肉壁部に比
べてリブの部分で小さいため、一度リブ部に流れ込んだ
電流はリブ部に集中して流れる。この結果、薄肉部を流
れる電流を小さくでき、薄肉部に働く電磁力を弱くでき
る。
If the rib spacing is large, it becomes necessary to install protective tiles even at the intermediate positions of the ribs. For those placed in the middle of the rib, mechanical support is provided from the thin wall of the vacuum vessel and electrically connected to the protective tile connected to the rib through toroidal wiring. The reason for wiring in the toroidal direction is to weaken the electromagnetic force. With this structure, the location where the halo current flows into the wall of the vacuum container is limited to the rib portion, and the electrical resistance at the rib portion is smaller than that at the thin wall portion. Concentrate on the ribs and flow. As a result, the current flowing through the thin portion can be reduced, and the electromagnetic force acting on the thin portion can be weakened.

【0010】[0010]

【作用】以上のような保護タイルの設置法と電気的な接
続法をとると、保護タイルがリブの部分に電流を集める
集電電極として働く事になる。このため、薄肉部には電
流は流れ込まない。この場合、ハロー電流として流入す
る電流がリブの部分に集中して流れ、電磁力は真空容器
の薄肉部に発生せず、機械強度の強いリブの部分に加わ
る事になる。この結果、プラズマからタイルを通じて真
空容器に流入するハロー電流によって真空容器が破損さ
れる危険性が軽減される事になる。
When the protective tile is installed and electrically connected as described above, the protective tile functions as a collecting electrode that collects an electric current in the rib portion. Therefore, current does not flow into the thin portion. In this case, the current that flows in as a halo current concentrates in the rib portion, and the electromagnetic force is not generated in the thin portion of the vacuum container but is applied to the rib portion having high mechanical strength. As a result, the risk of the vacuum container being damaged by the halo current flowing from the plasma through the tile into the vacuum container is reduced.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の実施例を図1に示す。真空容器外壁
6から保護タイル1の間をトロイダル方向に切断した断
面図である。上部がプラズマ側であり、保護タイル1が
置かれている。保護タイル(1及び15)はプラズマ側
から見た場合、10cm角程度の四角形状である。このタ
イルがプラズマに対して凹凸無しで並んでいる。保護タ
イルの真空容器壁側には支持構造がある。この保護タイ
ル1は支持棒12または14により真空容器より機械的
に支持されている。真空容器は2重壁であり、プラズマ
側が低放射化のために薄くなっている。二重壁のあいだ
には主に中性子遮蔽と冷却のために水18が満たされて
いる。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. It is sectional drawing which cut | disconnected in the toroidal direction between the outer wall 6 of a vacuum container, and the protective tile 1. The upper side is the plasma side, and the protective tile 1 is placed on it. When viewed from the plasma side, the protective tiles (1 and 15) have a square shape of about 10 cm square. The tiles are lined up against the plasma without any unevenness. There is a support structure on the side of the vacuum tile wall of the protective tile. This protective tile 1 is mechanically supported by a support rod 12 or 14 by a vacuum container. The vacuum container has a double wall, and the plasma side is thin due to low emission. Water 18 is filled between the double walls, mainly for neutron shielding and cooling.

【0012】本発明の保護タイル支持構造には2種類が
存在する。リブ構造の部分に設置された保護タイルは電
気的に真空容器に直接接続されている。保護タイルに流
れ込むハロー電流9のうち、リブの部分に接続された保
護タイルに流れ込む電流は、曲線と矢印で示したように
保護タイルから直接にリブ7の部分に流れる事になる。
一方、リブ間に設置された保護タイル15は絶縁型支持
棒14で支持され、電気的にはリブ上に設置された保護
タイル1に短絡板13で結線されている。この接続はト
ロイダル方向である。このため、この絶縁型の支持棒で
支えられた保護タイル15に流入したハロー電流9もト
ロイダル方向に流れリブ7の部分に流入する事になる。
リブ7はポロイダル方向に走っている。図3に示したよ
うに、流入した電流はポロダイル方向に流れ、別の地点
から再度プラズマ中に入っていく。このとき、図1のよ
うに電気的には保護タイルがリブの部分に接続されてい
る構成の配置であれば、ハロー電流により流入した電流
は主にリブ部を流れ、これによる電磁力もリブ7の部分
に主に加わる。機械的強度が不足している真空容器2重
壁の内面(プラズマ側)4にハロー電流9により加わる
力は弱くなる。この結果、真空容器が受けるハロー電流
による電磁力に対して健全性を保てる。
There are two types of protective tile support structures of the present invention. The protective tiles installed on the rib structure are electrically connected directly to the vacuum vessel. Of the halo current 9 flowing into the protective tile, the current flowing into the protective tile connected to the rib portion flows directly from the protective tile to the rib 7 portion as shown by the curve and arrow.
On the other hand, the protective tiles 15 installed between the ribs are supported by the insulating support rods 14, and electrically connected to the protective tiles 1 installed on the ribs by the short-circuit plate 13. This connection is in the toroidal direction. Therefore, the halo current 9 that has flowed into the protective tile 15 supported by this insulating support rod also flows in the toroidal direction into the rib 7.
The rib 7 runs in the poloidal direction. As shown in FIG. 3, the inflowing current flows in the direction of the porodile and enters the plasma again from another point. At this time, if the arrangement is such that the protective tile is electrically connected to the rib portion as shown in FIG. 1, the current that has flowed in due to the halo current mainly flows through the rib portion, and the electromagnetic force due to this flows in the rib 7 as well. Mainly join the part. The force applied by the halo current 9 to the inner surface (plasma side) 4 of the double wall of the vacuum container having insufficient mechanical strength becomes weak. As a result, soundness can be maintained against the electromagnetic force due to the halo current received by the vacuum container.

【0013】図4は本発明を実施した保護タイル(1ま
たは15)の設置状況をプラズマ側から真空容器壁を見
た図として示した。真空容器下部の面を見た事を仮定し
ている。図面で上部が主半径内側であり、左右方向がト
ロイダル方向である。黒丸は支持棒12の位置を示しこ
の部分で電気的に真空容器に接続されている。白丸は絶
縁型支持棒14の位置を示す。絶縁型支持棒14位置か
ら通常の支持棒12位置までは短絡板13でトロイダル
方向に電気的に結ばれている。これは保護タイル1より
真空容器壁側であるが、ここでは便宜上、実線で示して
いる。図中でA−A′で切断して断面を見た場合が図1
に相当する。
FIG. 4 shows the installation situation of the protective tile (1 or 15) embodying the present invention as a view of the vacuum vessel wall viewed from the plasma side. It is assumed that you have seen the bottom surface of the vacuum vessel. In the drawing, the upper part is inside the main radius, and the left-right direction is the toroidal direction. The black circle indicates the position of the support rod 12, and this portion is electrically connected to the vacuum vessel. White circles indicate the positions of the insulating support rods 14. A short-circuit plate 13 electrically connects the insulating support rod 14 position to the normal support rod 12 position in the toroidal direction. This is on the vacuum container wall side from the protective tile 1, but is shown by a solid line here for convenience. FIG. 1 shows a cross section taken along the line AA ′ in the drawing.
Equivalent to.

【0014】ポロイダル方向に走るリブ7は、等トロイ
ダル角度間隔に設置される事が多い。このため、主半径
内側では一つ一つの保護タイルがリブの位置に設置され
ている。しかし、主半径外側ではリブ間隔が大きくな
り、リブ位置に設置できなくて中間に置かれた保護タイ
ル15も存在している。この様な保護タイルは絶縁的に
真空容器壁に設置され、電気的には隣のポロイダル方向
に走っているリブの位置に設置されている保護タイルに
接続されている。リブは位置によってはトロイダル方向
にも走っており、ポロイダル方向のリブがない位置では
このトロイダルリブの位置に設置する事も可能である。
この場合、ハロー電流として流入した電流は抵抗が小さ
い所を流れるため、ポロイダル方向リブがある所までま
ずトロイダル方向に流れ、その後、ポロイダル方向に流
れる。
The ribs 7 running in the poloidal direction are often installed at equal toroidal angular intervals. Therefore, inside the main radius, each protective tile is installed at the position of the rib. However, the rib spacing becomes large outside the main radius, and there is also the protective tile 15 placed in the middle because it cannot be installed at the rib position. Such a protective tile is installed on the wall of the vacuum container insulatively, and is electrically connected to the protective tile installed at the position of the rib running in the adjacent poloidal direction. Depending on the position, the ribs also run in the toroidal direction, and if there is no rib in the poloidal direction, it can be installed at the position of this toroidal rib.
In this case, since the current flowing as a halo current flows through a portion having a small resistance, it first flows in the toroidal direction up to the location of the poloidal rib, and then flows in the poloidal direction.

【0015】図5は保護タイル1をいくつかまとめて真
空容器内壁4に設置する場合である。図2の従来例と同
様な構造であるが、まとめた保護タイル全体を薄肉のプ
ラズマ側真空容器壁に設置する位置をリブ上とし、電気
的・機械的に接続・支持する。この様な構造によれば、
薄肉部16にハロー電流9が流れ込まないだけでなく、
保護タイル1が設置基板2に全面で接触しているため、
保護タイルから設置基板2への熱の除去性能も確保でき
る。またリブ7の部分に設置する事で、リブ7を通して
二重壁間の水に放熱されるため、実効的に水に対する放
熱面積が増加した事になる。この結果、設置基板から水
への放熱が良くなり、特に設置基板を冷却する必要性も
なくなる。
FIG. 5 shows a case in which some protective tiles 1 are collectively installed on the inner wall 4 of the vacuum container. Although the structure is similar to that of the conventional example of FIG. 2, the ribs are placed on the thin plasma-side vacuum vessel wall where the entire protective tiles are put together, and they are electrically and mechanically connected and supported. According to such a structure,
Not only does the halo current 9 not flow into the thin portion 16,
Since the protective tile 1 is in full contact with the installation substrate 2,
The heat removal performance from the protective tile to the installation substrate 2 can also be secured. Further, since the heat is dissipated to the water between the double walls through the rib 7 by installing the rib 7 in the portion, the heat dissipation area for water is effectively increased. As a result, the heat dissipation from the installation substrate to water is improved, and it is not necessary to cool the installation substrate in particular.

【0016】図6はリミッタを設置する場合である。リ
ミッタ17にもハロー電流9が流れ込む。従って、保護
タイルと同様にリブ上に設置する事が望ましい。図6で
は一つのポロイダル断面上にリミッタを分割して設置
し、電気的にも接続されている。同じ断面でポロイダル
リブがポロイダル方向に走っている構造となっている。
プラズマから流入するハロー電流9は矢印のようにポロ
イダル方向のリブ7を流れプラズマ20に戻る。高強度
なリブ7の部分を流れるので、薄肉部に加わる電磁力は
小さくなり破損を防止できる。保護タイルよりもリミッ
タにハロー電流9が流れ込み易いので特に強固なリブを
設置する方が良い。つまり、リミッタを取り付けるポロ
イダル断面のリブだけトロイダル方向の幅が大きく強固
なリブを設置する事になる。
FIG. 6 shows a case where a limiter is installed. The halo current 9 also flows into the limiter 17. Therefore, it is desirable to install it on the rib like the protective tile. In FIG. 6, the limiter is divided and installed on one poloidal section, and is electrically connected. In the same cross section, the poloidal ribs run in the poloidal direction.
The halo current 9 flowing from the plasma flows through the rib 7 in the poloidal direction as shown by the arrow and returns to the plasma 20. Since the rib 7 flows through the high-strength portion, the electromagnetic force applied to the thin portion is reduced, and damage can be prevented. Since the halo current 9 is more likely to flow into the limiter than the protective tile, it is better to install a particularly strong rib. In other words, only ribs having a poloidal cross-section to which the limiter is attached have large and strong ribs in the toroidal direction.

【0017】リブ間隔が大きい場合には、リブ間に設置
する場合がある事は図1と図4で説明した。リブ間に設
置したタイルは電気的にはトロイダル方向に接続して別
のたいるからリブにハロー電流が流れ込むようにする。
図7はリブ間の位置に置いた保護タイルを電気的に接続
する方法の一例である。図1では保護タイルの支持部か
ら隣のタイルに接続していたが、この例では保護タイル
1のプラズマ側面の端部を切り欠いてこの部分に短絡板
13を設置している。この場合、リブ間の保護タイル1
5に流入したハロー電流9はリブ上に配置した保護タイ
ル1に短絡板13を通して流れ、その後、リブ7に流入
する。前の例(図1)に比較して、ハロー電流9として
流れ込む電流の流路が短くになり、このため電磁力も小
さくなる。つまり、リブ間に設置されている保護タイル
15に流入したハロー電流9は、そのまま保護タイルを
トロイダル方向に流れ、短絡板13を通過し、隣の保護
タイルに流れ込む。この方法では短絡板を保護タイル設
置後においても保守する事ができる点も利点である。
It has been described with reference to FIGS. 1 and 4 that the ribs may be installed between the ribs when the rib spacing is large. The tiles installed between the ribs are electrically connected in the toroidal direction so that the halo current flows into the ribs because they are tapped separately.
FIG. 7 is an example of a method for electrically connecting protective tiles placed at positions between ribs. In FIG. 1, the support portion of the protective tile is connected to the adjacent tile, but in this example, the plasma tile side surface of the protective tile 1 is cut out, and the short-circuit plate 13 is installed at this portion. In this case, the protective tile 1 between the ribs
The halo current 9 flowing into 5 flows into the protective tile 1 arranged on the rib through the short-circuit plate 13, and then flows into the rib 7. As compared with the previous example (FIG. 1), the flow path of the current flowing as the halo current 9 becomes shorter, and therefore the electromagnetic force also becomes smaller. That is, the halo current 9 that has flowed into the protective tile 15 provided between the ribs flows through the protective tile in the toroidal direction as it is, passes through the short-circuit plate 13, and flows into the adjacent protective tile. This method is also advantageous in that the short-circuit plate can be maintained even after the protection tile is installed.

【0018】以上はリブ上に保護タイルを設置する利点
をハロー電流による電磁力の面から述べた。しかし、こ
のような配置を行う利点は、真空容器内面の変形を小さ
くできる点にもある。設置する部分は、必ず溶接部や機
械加工部が存在する事になる。例えば、図5ではナット
を真空容器壁に溶接して、これに設置基板をボルト締め
する。この溶接を薄肉部16で行うと、溶接による変形
が大きくなり保護タイル1の設置精度が悪くなる。設置
精度が悪くなるとプラズマに対して出っ張った保護タイ
ルが存在する事にもなる。このような保護タイルがあれ
ば、そのタイルがプラズマからの熱やハロー電流の流入
によって選択的に損傷を受ける事になり、保護タイルの
破損につながる。しかし、本発明の様にリブの部分に選
択的に設置すればこの変形も少なくなり、特定の保護タ
イルの選択的な損傷を避ける事ができる。この点からも
真空容器やプラズマ対向壁の損傷を軽減できる。
The advantages of installing the protective tiles on the ribs have been described above in terms of electromagnetic force due to halo current. However, the advantage of such an arrangement is also that the deformation of the inner surface of the vacuum container can be reduced. There will always be a welded part and a machined part in the installed part. For example, in FIG. 5, the nut is welded to the wall of the vacuum vessel, and the installation substrate is bolted to this. If this welding is performed at the thin portion 16, the deformation due to welding becomes large and the installation accuracy of the protective tile 1 becomes poor. If the installation accuracy deteriorates, there will be protective tiles protruding against the plasma. If there is such a protective tile, the tile will be selectively damaged by heat or halo current flowing from the plasma, leading to damage of the protective tile. However, if the ribs are selectively installed on the ribs as in the present invention, this deformation is reduced, and selective damage to a specific protective tile can be avoided. From this point as well, damage to the vacuum container and the plasma facing wall can be reduced.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、真空容器内でプラズマ
に面した保護タイル等から真空容器に流入するハロー電
流が真空容器薄肉部に流れ難くなりハロー電流による真
空容器壁の破損を防止できる。また、真空容器壁の変形
も少なくなり、特定の保護タイルが選択的に損傷をうけ
る事も防止できる。
According to the present invention, the halo current flowing into the vacuum container from the protective tile or the like facing the plasma in the vacuum container does not easily flow to the thin portion of the vacuum container, and the damage of the vacuum container wall due to the halo current can be prevented. . Further, the deformation of the vacuum vessel wall is reduced, and it is possible to prevent a specific protective tile from being selectively damaged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を実施した保護タイルの設置状況をポロ
イダル断面図。
FIG. 1 is a poloidal cross-sectional view showing an installation situation of a protective tile embodying the present invention.

【図2】従来の保護タイル設置状況の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a conventional protective tile installation situation.

【図3】核融合装置に流れるハロー電流と電磁力の関係
を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a halo current flowing in a nuclear fusion device and an electromagnetic force.

【図4】本発明を実施したプラズマ対向壁の状況を示す
説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of a plasma facing wall in which the present invention is implemented.

【図5】本発明の実施例で、冷却基板にまとめた保護タ
イルへ適用した例を示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing an example in which the present invention is applied to protective tiles assembled on a cooling substrate in an embodiment of the present invention.

【図6】リミッタ設置に対する本発明の実施例の説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention for installing a limiter.

【図7】タイル間をトロイダル方向に電気的に接続した
一実施例の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an embodiment in which tiles are electrically connected in a toroidal direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…保護タイル、4…真空容器内壁、6…真空容器外
壁、7…リブ、9…ハロー電流、12…支持棒、13…
短絡板、14…絶縁型支持棒、15…保護タイル、18
…水。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Protective tile, 4 ... Vacuum container inner wall, 6 ... Vacuum container outer wall, 7 ... Rib, 9 ... Hello electric current, 12 ... Support rod, 13 ...
Short-circuit plate, 14 ... Insulated support rod, 15 ... Protective tile, 18
…water.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】核融合装置の真空容器内にあり、プラズマ
に面して配置され前記プラズマから直接電流が流入する
事がある保護タイルおよびリミッタを前記真空容器に設
置する場合、前記真空容器の機械的強度の強い部分に電
気的に接続したことを特徴とする核融合装置用真空容
器。
1. When installing a protective tile and a limiter, which are located in a vacuum container of a nuclear fusion device and face a plasma, to which a current may directly flow from the plasma, in the vacuum container, A vacuum container for a nuclear fusion device, which is electrically connected to a portion having high mechanical strength.
【請求項2】核融合装置の真空容器内にあり、プラズマ
に面して配置され前記プラズマから直接電流が流入する
事がある保護タイルやリミッタをリブ構造を持つ二重壁
真空容器に設置する場合、機械的強度の強いリブの部分
に選択的に電気的に接続したことを特徴とする核融合装
置用真空容器。
2. A protective tile or limiter, which is located in a vacuum vessel of a nuclear fusion device and faces a plasma and to which a current may directly flow from the plasma, is installed in a double-walled vacuum vessel having a rib structure. In this case, the vacuum container for a nuclear fusion device is characterized in that it is selectively electrically connected to a rib portion having high mechanical strength.
【請求項3】請求項1または2において、機械的強度の
強い部分に設置できないプラズマ対向物を前記真空容器
に絶縁的に配置し、電気的には近傍の機械的強度の強い
部分に接続した核融合装置用真空容器。
3. The plasma counter object according to claim 1 or 2, which cannot be installed in a portion having high mechanical strength, is arranged insulatively in the vacuum container, and is electrically connected to a nearby portion having high mechanical strength. Vacuum container for nuclear fusion equipment.
【請求項4】請求項3において、前記保護タイル間をト
ロイダル方向に電気的に接続したプラズマ対向物を内蔵
した核融合装置用真空容器。
4. The vacuum container for a nuclear fusion device according to claim 3, wherein the protective tiles are electrically connected in a toroidal direction with a plasma facing object built therein.
【請求項5】請求項2において、前記リミッタを同一の
ポロイダル方向に走るリブ上に配置した核融合装置用真
空容器。
5. The vacuum container for a nuclear fusion device according to claim 2, wherein the limiter is arranged on a rib running in the same poloidal direction.
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