JPS5946584A - ト−ラス型核融合装置のポロイダルコイル支持装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトーラス型核融合装置のボロイダルコイル支持
装置に関する。

トーラス型核融合装置の概要を第１図、及び第２図にて
説明する。トーラス型核融合装置は厚肉部２ａとベロー
ズ部２ｂを交互に配置して構成され、内部を真空にしプ
ラズマ１ｆ保持する真空容器２と、プラズマ１の芯とな
るトロイダル磁場を発生させるため真空容器２を取り囲
み、トーラス周方向に所定間隔をもって複数個配置され
るトロイダルコイル５と、プラズマ電流を発生、制御す
るため真空容器２に沿って同芯状に配置される６とボロ
イダルコイルから概略構成される。同、７は変流器コイ
ル、８は真空排気装置、９はトロイダルコイル５を支持
するベースである。

このように構成されるトーラス型核融合装置におけるボ
ロイダルコイル６には、第３図に示す様にボロイダルコ
イル６同志の作用により、主半径方向電磁力１３．およ
び垂直方向電磁力１２が発生する。前者は導体自身で電
磁力を受け、後者はボロイダルコイル６を支持するコイ
ル支持体１０にて電磁力を支持する。従って、導体には
主半径方向電磁力１３によるフープ応力と、垂直方向電
磁力１２とコイル支持スパンで決定される曲応力が発生
する。コイル支持体１０は、トーラス全周に均等に配置
されるが、外周側コイルでは支持スパンが長くなり、上
記曲応力が犬となる。従って、外周側コイル支持部は、
第３図に示す様にトロイダル方向にコイル支持棚１１を
出し、コイル支持スパンを短くして前記曲応力を小さく
する様にしている。

ところが、外周側コイルには、前記ポロイダル磁場によ
り発生する電磁力の他に、トロイダル磁場のリップルに
より電磁力１５が発生する。これは、トロイダルコイル
５が、有限個のコイルからなるために発生するもので、
第４図に示すようにトーラス内周側では同−主半径でト
ロイダル磁場が同一となるがトーラス外周側ではトロイ
ダルコイル５から磁場がもれ、トロイダル方向でトロイ
ダル磁場の強さが変化するということである。このトロ
イダル磁場リップルにより、ボロイダルコイル６には、
第５図に示す様な電磁力が発生する。

この電磁力は、コイル支持体１０から出したコイル支持
棚１１に作用し、コイル支持体１０には面外に曲げる作
用が働く。この曲げモーメントにより、コイル支持体１
０が面外に変形すると、ボロイダルコイル６に大きな歪
が発生し、絶縁が破壊される恐れがある。

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、コイル支持体の面外の変形を防止して絶縁
破壊をなくシ、コイルの健全性を保証するトーラス型核
融合装置のボロイダルコイルの支持装置を提供するにあ
る。

本発明はボロイダルコイルの少なくともトーラス外周側
の相隣接するコイル支持棚を絶縁物を介してシャーパネ
ルで連結することにより、所期の目的を達成するように
成したものである。

以下、図面の実施例に基づいて本発明を説明する。尚、
符号は従来と同一のものは同符号を使用する。

第６図に本発明の一実施例を示す。トーラス核融合装置
の構成は従来のものと全く同様のため、ここでの説明は
省略し、以下は本発明に関連する部分の説明とする。

読図に示す本実施例では、中央に絶縁物１７を挿入した
シャーパネル１６にて隣合うコイル支持体１０のコイル
支持棚１１間を連結するものである。本実施例のシャー
パネル１６により、コイル支持体１０を面外変形させる
モーメントを打ち消し面外変形が抑えられる。従って、
ボロイダルコイル６には歪が発生せず、絶縁破壊の心配
がないのでコイルの健全性を保証できる。また中央を絶
縁する事により、トーラス周方向に、渦電流が流れる事
を防止できる。しかも、コイル支持棚１１部分を結合す
る事は空間を有効に利用する事となり、たとえば核融合
装置に付属する中性粒子加熱入射ボート、計測ボート等
と、空間を別は合う必要のある核融合装置としては非常
に効率的である。

第７図、及び第８図に絶縁物１７の配置の他の例を示す
。第７図に示すのは、相隣接するシャーパネル１６に凹
凸部を設け、両者の接合部に絶縁物１７を挿入したもの
で、第８図に示すのは、絶縁物１７を挿入した後、両者
シャーパネル１６の凹凸部を絶縁ビン１８で固定したも
のである。これによっても、上記と同様な効果を得るこ
とかできる。

以上説明した本発明のトーラス型核融合装置のボロイダ
ルコイル支持装置によれば、ボロイダルコイルの少なく
ともトーラス外周側の相隣接するコイル支持棚を絶縁物
を介してシャーパネルで連を 結したものであるから、コイル支持体の面外変形、抑え
ることができるため、コイルの絶縁破壊が防止され信頼
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はトーラス型核融合装置の概略を一部断面して示
す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図はト
ーラス型核融合装置における従来のボロイダルコイルの
支持状態の一部を示す斜視図、第４図はトロイダル磁場
リップルを説明するためのコイル配置状態の一部を示す
平面図、第５図は従来のボロイダルコイルの支持状態に
おける電磁力の発生状況を示す図、第６図は本発明の一
実施例でボロイダルコイルの支持状態を示す平面図、第
７図、及び第８図は絶縁物の配置状態の他の例を示す図
である。 ｌ・・・プラズマ、２・・・真空容器、５・・・トロイ
ダルコイル、６・・・ボロイダルコイル、１０・・・コ
イル支持体、１１・・・コイル支持棚、１６・・・シャ
ーパネル、第３回 １／ 第４図 ′１−〜１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内部にプラズマが閉じ込められるほぼドーナツ状の
   真空容器と、該真空容器を取り囲み、かつ、トーラス周
   方向に所定間隔をもって複数個配置されるトロイダルコ
   イルと、前記真空容器とほぼ同芯状に配置され、トーラ
   ス周方向に所定間隔をもって配置されるコイル支持体に
   支持される複数個のボロイダルコイルとを備え、該ボロ
   イダルコイルは前記コイル支持体での支持部近傍が、ト
   ーラス周方向に突出しているコイル支持棚で支持されて
   成るトーラス型核融合装置のポロイダルコイル支持装置
   において、前記ボロイダルコイルの少なくともトーラス
   外周側の相隣接する前記コイル支持棚を絶縁物を介して
   シャーパネルで連結したことを特徴とするトーラス型核
   融合装置のボロイダルコイル支持装置。