JPS59212792A - Nuclear fusion device - Google Patents
Nuclear fusion deviceInfo
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- JPS59212792A JPS59212792A JP58086546A JP8654683A JPS59212792A JP S59212792 A JPS59212792 A JP S59212792A JP 58086546 A JP58086546 A JP 58086546A JP 8654683 A JP8654683 A JP 8654683A JP S59212792 A JPS59212792 A JP S59212792A
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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
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Discharge Heating (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、トロイダルコイルを有する核融合装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a nuclear fusion device having a toroidal coil.
核融合装置の縦断面図の代表例を第１図に示す。 A typical example of a vertical cross-sectional view of a nuclear fusion device is shown in FIG.
プラズマ（ｌ）は真空容器（２）内に閉じ込められる。Plasma (l) is confined within a vacuum vessel (2).
トロイダルコイル（３）は、真空容器の外側に放射状に
配列してあって、プラズマを閉じ込めるための磁場を作
るものである。その外側には、ポロイダルコイル（４）
が真空容器に沿って、ほぼ同心に巻回してある。ポロイ
ダルコイル（４）はプラズマの加熱及び制御を行なうコ
イルである。The toroidal coils (3) are arranged radially outside the vacuum vessel and create a magnetic field to confine the plasma. On the outside is a poloidal coil (4)
are wound almost concentrically along the vacuum vessel. The poloidal coil (4) is a coil that heats and controls plasma.
トロイダルコイル（３）には、通電によつて、コイル自
身をコイル半径方向に拡げようとする拡張力Ｐと、ポロ
イダルコイル（４）との相互作用によってコイルを装置
の上下の中心鯨（５）の回りに回転させようとする転倒
力Ｑが生じる。これを第２図のトロイダルコイルの平面
図に示す。拡張力Ｐ、転倒力Ｑ共コイル上である分布を
しているが、拡ジ長力Ｐについては読直の中心側の磁場
が太さいため、コイルの装置中心側の拡張力Ｐ，の方が
装置外周側の拡張力Ｐ２に比べて大きく、コイル全体と
しては装置中心へ向かう求心力Ｒが生ずる。When the toroidal coil (3) is energized, the expansion force P that tries to expand the coil itself in the radial direction of the coil and the interaction with the poloidal coil (4) cause the coil to move to the upper and lower center of the device (5). An overturning force Q is generated that causes the object to rotate around the object. This is shown in the plan view of the toroidal coil in FIG. Expansion force P and overturning force Q both have a certain distribution on the coil, but as for expansion length force P, the magnetic field on the center side of the rereading is thicker, so the expansion force P on the side of the device center of the coil is more is larger than the expansion force P2 on the outer circumferential side of the device, and a centripetal force R toward the center of the device is generated in the coil as a whole.
トロイダルコイル（３）にかかるとこれらの電磁力を支
付する方法は、一般に、拡張力Ｐに対してはトロイダル
コイル（３）自身の剛性で、転倒力Ｑに対してはトロイ
ダルコイル（３）間のサポート（６）、（７）て、求心
力Ｒに対しては前記サポート（６）、（７）と、トロイ
ダルコイル（３）の内周側の支柱（８）で、それぞれ支
持する。Generally, the method of supporting these electromagnetic forces when applied to the toroidal coil (3) is to use the rigidity of the toroidal coil (3) itself for the expansion force P, and to apply the stiffness between the toroidal coils (3) for the overturning force Q. The centripetal force R is supported by the supports (6), (7) and the column (8) on the inner peripheral side of the toroidal coil (3), respectively.
核融合装置が大形化して、トロイダルコイル（３）にか
かる電磁力が大きくなると、それぞれの電磁力に対する
支持体は剛性の大きいものが要求されるようになる。し
かしながら、トロイダルコイル（３）間の空間には、プ
ラズマ加熱用機器、プラズマ計測用の機器、各機器の加
熱・冷却媒体・流路等の数々の機器が設置されるため空
間的制約があつて、要求される大きさのサポート（６）
、（７）を設けることができない場合がある。特に、従
来の核融合実験装置においては、転倒力Ｑと求心力Ｒの
支持体をトロイダルコイル（３）の外部に設けているの
で、サポート（６）、（７）の空間的制約は、電磁力支
持体の剛性を制約することとなり、核融合装置の構造を
制限するものとなつていた。As the size of the nuclear fusion device increases and the electromagnetic force applied to the toroidal coil (3) increases, support bodies for each electromagnetic force are required to have greater rigidity. However, there are spatial restrictions in the space between the toroidal coils (3) because a number of devices such as plasma heating equipment, plasma measurement equipment, and heating/cooling media/flow paths for each equipment are installed. , support for the required size (6)
, (7) may not be possible. In particular, in conventional fusion experimental equipment, the support for the overturning force Q and the centripetal force R is provided outside the toroidal coil (3), so the spatial constraints of the supports (6) and (7) are limited by the electromagnetic force. This limits the rigidity of the support and limits the structure of the fusion device.
本発明の目的は、転倒力Ｑと求心力Ｒに対して強度の大
きいトロイダルコイルを備えた核融合装置を提供するこ
とを目的とする。An object of the present invention is to provide a nuclear fusion device equipped with a toroidal coil that is strong against overturning force Q and centripetal force R.
上記の目的を達成するために本発明の核融合装置におい
ては、トーラス形の真空容器に鎖父して巻回された略り
字形の複数のトロイダルコイルの上端部および下端部の
瞬皮相互面に楔状のサポートを介設し、このサポートケ
トロイダルコイルの内周面と外周１栢において円環体に
固着して、トロイダルコイルの剛性を向上させる。In order to achieve the above object, in the nuclear fusion device of the present invention, the upper and lower end portions of a plurality of abbreviated toroidal coils wound in a chain around a torus-shaped vacuum vessel are provided with mutual surfaces. A wedge-shaped support is interposed in the toroidal coil, and this support is fixed to the toric body on the inner circumferential surface and the outer circumference of the ketoroidal coil, thereby improving the rigidity of the toroidal coil.
第３図は本発明の実施例を示す斜視図で、第４図は同平
面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ錬に沿う断面図、また、
第６図は第４図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図である。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view thereof, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line V-V in FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line Vl--Vl in FIG. 4.
本発明のトロイダルコイルにおいては、核融合装置内周
側で、且つ同コイルの上下端部のコイル間にくさび形サ
ポート（９）を設け、コイルの外周側と同周側に真空容
器に沿って同心に巻回するサポートリング（１０）を設
けて、サポートリング（１０）とトロイダルコイル（３
）、及びサポートリング（１０）とくさび形サポート（
９）とをボルト（１１）にて締結する。これらのサポー
トは、ポロイダルコイル（４）の巻回方向に電気的な絶
縁がないと、ポロイダル磁場の変化によってサポート内
に渦電流が流れて損失となる。In the toroidal coil of the present invention, a wedge-shaped support (9) is provided between the coils on the inner circumferential side of the fusion device and at the upper and lower ends of the coil, and a wedge-shaped support (9) is provided between the coils on the outer circumferential side and the same circumferential side of the coil along the vacuum vessel. A support ring (10) that is wound concentrically is provided, and the support ring (10) and toroidal coil (3) are provided.
), and the support ring (10) and the wedge-shaped support (
9) with bolts (11). If these supports are not electrically insulated in the winding direction of the poloidal coil (4), eddy currents will flow within the supports due to changes in the poloidal magnetic field, resulting in loss.
従って、サポートリング（１０）は、第６図に示すよう
にポロイダルコイル（４）の巻回する方向に絶縁体（１
２）によって分列して必ることが必要であり、くさび形
サポート（９）とトロイダルコイル（３）間にも絶縁体
（１３）をはさむ。また、これらを締結するボルト（１
１）は周囲の絶縁してある絶縁ボルトを用いる。Therefore, as shown in FIG. 6, the support ring (10) has an insulator (1
2), and an insulator (13) is also sandwiched between the wedge-shaped support (9) and the toroidal coil (3). In addition, the bolts (1
1) uses insulated bolts with surrounding insulation.
このように構成したトロイダルコイルにおいてまず求心
力Ｒに対しては、従来のサポート（６）、（７）と同じ
く、くさび形サポート（９）が圧縮されることによつて
この電磁力を支持する。また、求心力Ｒがトロイダルコ
イル（３）に働くと、コイルとサポートリング（１０）
を締結するボルト（１１）を通してサポートリング（１
０）が半径方向に圧縮される力を受けるので、この圧謡
力も求心力Ｒｆ支」存するのに役立つ。In the toroidal coil configured in this way, first, in response to the centripetal force R, the wedge-shaped support (9) is compressed to support this electromagnetic force, similar to the conventional supports (6) and (7). Also, when the centripetal force R acts on the toroidal coil (3), the coil and support ring (10)
Insert the support ring (1) through the bolt (11) that fastens the
0) is subjected to a radially compressed force, this compressive force also serves to support the centripetal force Rf.
次に転倒力Ｑに対しては、サポートリング（１６）とト
ロイダルコイル（３）はボルト（１１）で締結されてい
るので、ボルト（１１）のせん断力がこの電磁力を支持
する。また、トロイダルコイル（３）間のくさび形のサ
ポート（９）はサポートリング（１０）によってコイル
の内側と外側でボルト（１１）によって締結されている
ため、コイルが倒れようとする力に対して、くさび形サ
ポート（９）の圧縮力とその締結ボルトのせん断力によ
ってコイルを支持することになる。一般に、このくさひ
形サポート（９）の取付部分は、トロイダルコイルの各
部の中で、転倒力に対するコイルの変形・応力共大きく
なる所であるので、本発明の支持はこれらの軽減に有効
である。Next, in response to the overturning force Q, since the support ring (16) and the toroidal coil (3) are fastened together with the bolts (11), the shearing force of the bolts (11) supports this electromagnetic force. In addition, since the wedge-shaped supports (9) between the toroidal coils (3) are fastened with bolts (11) on the inside and outside of the coils by means of support rings (10), the coils can withstand the force that tends to fall. , the coil is supported by the compressive force of the wedge-shaped support (9) and the shear force of its fastening bolt. Generally, the mounting part of the wedge-shaped support (9) is the part of the toroidal coil where the deformation and stress of the coil due to the overturning force are large, so the support of the present invention is effective in reducing these. be.
桐７３図は、トロイダルコイルの核融合装置内周側で、
コイルの上端部にくさび形サポート（９）とサポートリ
ング（１０）を設けた図であるが、コイルの下端部にも
同様な支持を設けることができる。Figure 73 shows the inner circumferential side of the toroidal coil fusion device.
Although the upper end of the coil is shown with a wedge-shaped support (9) and a support ring (10), the lower end of the coil can also be provided with a similar support.
以上のように本発明によれば、従来利用されていなかつ
た、トロイダルコイルの核融合装置の内周側で、かつ同
コイルの上下端部に、転倒力と求心力を支持する機構を
設けたので、両電磁力に対してトロイダルコイルの強度
が増加する効果がある。As described above, according to the present invention, a mechanism for supporting overturning force and centripetal force is provided on the inner circumferential side of the toroidal coil fusion device and at the upper and lower ends of the toroidal coil, which has not been used in the past. , which has the effect of increasing the strength of the toroidal coil against both electromagnetic forces.
第１図は一般の核融合装置を示ず縦断面図、第２図は従
来のトロイダルコイルの平面図、Ａ３３図は本発明の一
実施例の核融合装置のトロイダルコイル部分を示す斜視
図、第４図ば弔３図の平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ
線に沿う縦断面図、第６図は第４図の■〜■線に沿う縦
断面図である。
１・・・プラズマ、２・・・真空容器、３・・・トロイ
ダルコイル、ｌｌ・・・ポロイダルコイル、５・・・装
置の上下の中心線、６，７・・・サポート、８・・・支
柱、９・・・くさび形サポート、１０・・・サポートリ
ング、１１・・・ボルト、１２．１３・・・絶縁体。
代理人弁理士則近意（右（ほか１名）
第１図
／
第２図
”ｒｆ
徴
第３図
０
第４図
第５図
第６図Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of a general fusion device, Fig. 2 is a plan view of a conventional toroidal coil, and Fig. A33 is a perspective view showing a toroidal coil portion of a fusion device according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a plan view of Figure 3, Figure 5 is V-V of Figure 4.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view taken along lines 1 to 2 in FIG. 4. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plasma, 2... Vacuum vessel, 3... Toroidal coil, ll... Poloidal coil, 5... Vertical center line of the device, 6, 7... Support, 8... Pillar , 9... Wedge-shaped support, 10... Support ring, 11... Bolt, 12.13... Insulator. Agent Patent Attorney Rules (Right (and 1 other person) Figure 1 / Figure 2 "rf" Signs Figure 3 0 Figure 4 Figure 5 Figure 6
Claims (1)
す複数のトロイダルコイルと、この略Ｄ字形の上端部お
よび下端部において瞬接トロイダルコイル間に介設され
た契伏のサポートと、このサポートとトロイダルコイル
の内周向と外周面において固着する円環体とを備えたこ
とを特徴とする核融合装置。A plurality of toroidal coils wound neck-to-neck in a Torranu-shaped vacuum container to form a substantially D shape, and a support for bonding interposed between the instantaneous toroidal coils at the upper and lower ends of the substantially D shape. , a nuclear fusion device characterized by comprising the support and a toroidal body fixed to the inner circumferential direction and the outer circumferential surface of the toroidal coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58086546A JPS59212792A (en) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | Nuclear fusion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58086546A JPS59212792A (en) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | Nuclear fusion device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59212792A true JPS59212792A (en) | 1984-12-01 |
Family
ID=13889998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58086546A Pending JPS59212792A (en) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | Nuclear fusion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59212792A (en) |
-
1983
- 1983-05-19 JP JP58086546A patent/JPS59212792A/en active Pending
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