JPS6033082A - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JPS6033082A JPS6033082A JP58141079A JP14107983A JPS6033082A JP S6033082 A JPS6033082 A JP S6033082A JP 58141079 A JP58141079 A JP 58141079A JP 14107983 A JP14107983 A JP 14107983A JP S6033082 A JPS6033082 A JP S6033082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toroidal
- coil
- fusion device
- nuclear fusion
- torus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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。
め要約のデータは記録されません。
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磁場を良好に形成できると共に真空
容器ボートの配置の制限を生じさせないようにした核融
合装置に関する。
容器ボートの配置の制限を生じさせないようにした核融
合装置に関する。
トカマク形の核融合装置は、中空ドーナツツ形の真空容
器と、これに鎖交する複数個のトロイダルコイル、及び
変流器、垂直磁場コイル等を有し、プラズマの磁場閉じ
込めとジュール加熱をこれらのコイルによって行なう。
器と、これに鎖交する複数個のトロイダルコイル、及び
変流器、垂直磁場コイル等を有し、プラズマの磁場閉じ
込めとジュール加熱をこれらのコイルによって行なう。
第１図に従来の核融合装置の要部切欠上面図を示し、第
２図に第１図のト」線に沿う矢視断面図を示す。（１）
はトロイダルコイル、（２）は真空容器、（３）は垂直
磁場コイル、（４）は変流器コイル、（５）は変流器鉄
心である。第１図においてトロイダルコイル（りは５個
だけ一部切欠し、他は中心線（Ｌ）で配設位置を示し、
垂直磁場コイル（３）は一部切欠して示しである。又、
第２図では左半分の各コイル（１）、（３）、（４）の
図示を省略しである。
２図に第１図のト」線に沿う矢視断面図を示す。（１）
はトロイダルコイル、（２）は真空容器、（３）は垂直
磁場コイル、（４）は変流器コイル、（５）は変流器鉄
心である。第１図においてトロイダルコイル（りは５個
だけ一部切欠し、他は中心線（Ｌ）で配設位置を示し、
垂直磁場コイル（３）は一部切欠して示しである。又、
第２図では左半分の各コイル（１）、（３）、（４）の
図示を省略しである。
この構成によれば、トロイダルコイル（１１と垂直磁場
コイル（３）によって、真空容器（２）の内部に形成さ
れた合成磁場の中にプラズマが閉じ込められ、変流器コ
イル（４）に、急峻に立ち上って一定の時間だけ持続す
る電流を流すことによって、プラズマが励起され、加熱
される。ここにおいてトロイダルコイル＜１１が作るト
ロイダル磁場は、プラズマを閉じ込める磁気の壁をつく
る上で最も重要なもので、この磁力線の一部が真空容器
（２）とぶつかったや、必要以上の曲率を持っていたシ
すると、プラズマの閉じ込めに悪影響を及ぼす。この様
なトロイダル磁場強度の空間的変化はトロイダルリップ
ルと呼ばれる。第３図に第１図および第２図の構成例に
よるトロイダル磁力線の右半分だけの模式図を示す。（
力は真空容器（２）の付近の磁力線、（８）はプラズマ
表面付近の磁力線を示す。この第３図によってみると、
トロイダルリップルはかなり大きくなっている。このト
ロイダルリップルを減らす手段として従来は、第１にト
ロイダルコイル（１）の数を多くする。第２にトロイダ
ルコイル（１）の小半径（小局に対する半径とも言う）
を大きくする。
コイル（３）によって、真空容器（２）の内部に形成さ
れた合成磁場の中にプラズマが閉じ込められ、変流器コ
イル（４）に、急峻に立ち上って一定の時間だけ持続す
る電流を流すことによって、プラズマが励起され、加熱
される。ここにおいてトロイダルコイル＜１１が作るト
ロイダル磁場は、プラズマを閉じ込める磁気の壁をつく
る上で最も重要なもので、この磁力線の一部が真空容器
（２）とぶつかったや、必要以上の曲率を持っていたシ
すると、プラズマの閉じ込めに悪影響を及ぼす。この様
なトロイダル磁場強度の空間的変化はトロイダルリップ
ルと呼ばれる。第３図に第１図および第２図の構成例に
よるトロイダル磁力線の右半分だけの模式図を示す。（
力は真空容器（２）の付近の磁力線、（８）はプラズマ
表面付近の磁力線を示す。この第３図によってみると、
トロイダルリップルはかなり大きくなっている。このト
ロイダルリップルを減らす手段として従来は、第１にト
ロイダルコイル（１）の数を多くする。第２にトロイダ
ルコイル（１）の小半径（小局に対する半径とも言う）
を大きくする。
第３にトロイダルフィル（１）の断面形状をトーラス（
大同とも言う）外側へ行くに従ってトーラス方向に長く
する等が行なわれている。第４図および第５図に前記第
３の手段であるトロイダルコイル（１）の断面形状をト
ーラス外側へ行くに従って、トーラス方向に長くした装
置の要部断面上面図およびそのｖ−■線に沿う矢視断面
図を示す。第４図および第５図において、装置の構成機
器は第１図および第２図におけるものと同一であり、か
つトロイダルコイル（１）と真空容器（２）の他の機器
は簡略化のため図示を省いである。第６図に第４図およ
び第５図の装置によるトロイダル磁力線の右半分だけの
模式図を示す。この第６図によってみればトロイダルリ
ップは第３図のものより遥かに小さくなっていることが
分る。
大同とも言う）外側へ行くに従ってトーラス方向に長く
する等が行なわれている。第４図および第５図に前記第
３の手段であるトロイダルコイル（１）の断面形状をト
ーラス外側へ行くに従って、トーラス方向に長くした装
置の要部断面上面図およびそのｖ−■線に沿う矢視断面
図を示す。第４図および第５図において、装置の構成機
器は第１図および第２図におけるものと同一であり、か
つトロイダルコイル（１）と真空容器（２）の他の機器
は簡略化のため図示を省いである。第６図に第４図およ
び第５図の装置によるトロイダル磁力線の右半分だけの
模式図を示す。この第６図によってみればトロイダルリ
ップは第３図のものより遥かに小さくなっていることが
分る。
前記第１ないし第３の手段による欠点は以下の通りであ
る。寸ず第１の手段であるトロイダルコイルの数を多く
することは、装置の構成が複雑になるので、その数には
限度があり、高価になる割合にはトロイダルリップルを
あまり減少できない。
る。寸ず第１の手段であるトロイダルコイルの数を多く
することは、装置の構成が複雑になるので、その数には
限度があり、高価になる割合にはトロイダルリップルを
あまり減少できない。
次に第２の手段であるトロイダルコイルの小半径を大き
くすることは、コイル内側の空間が大きくなるので、そ
の励磁に必要な電源容量が増大し、極めて高価なものと
なってしまう。最後に第３の手段であるトロイダルコイ
ルの断面形状をトーラス外側へ行くに従ってトーラス方
向に長くすることは、プラズマ計測用又はプラズマ追加
熱用の真空容器ポート（図示せず）等の配置に制限が生
じ、好ましくないという欠点がある。
くすることは、コイル内側の空間が大きくなるので、そ
の励磁に必要な電源容量が増大し、極めて高価なものと
なってしまう。最後に第３の手段であるトロイダルコイ
ルの断面形状をトーラス外側へ行くに従ってトーラス方
向に長くすることは、プラズマ計測用又はプラズマ追加
熱用の真空容器ポート（図示せず）等の配置に制限が生
じ、好ましくないという欠点がある。
本発明はトロイダル磁場を安価に良好に形成できると共
に真空容器ポートの配置の制限を生じさせないようにし
た核融合装置を提供することを目的とする。
に真空容器ポートの配置の制限を生じさせないようにし
た核融合装置を提供することを目的とする。
本発明においては、中空ドーナッツ形真空容器に複数個
のトロイダルコイルを鎖交させた核融合装置において、
トロイダルコイルは複数個のパンケーキ形コイルをトー
ラス外側へ行くに従ってトーラス方向に間隔が大きくな
る様にスペーサを介して一体化して形成したことに特徴
を有するものであって、トロイダルコイルを多くしたり
大きくしたりすることなく、パンケーキ形のコイルを複
数個組合せてトーラス外側へ行くに従ってトーラス方向
に間隔を大きくすることでトロイダルリップルを小さく
シ、シかもパンケーキコイル間を狙って真空容器ポート
を設けることを可能にし、ポート配置の制限を回避する
ものである。
のトロイダルコイルを鎖交させた核融合装置において、
トロイダルコイルは複数個のパンケーキ形コイルをトー
ラス外側へ行くに従ってトーラス方向に間隔が大きくな
る様にスペーサを介して一体化して形成したことに特徴
を有するものであって、トロイダルコイルを多くしたり
大きくしたりすることなく、パンケーキ形のコイルを複
数個組合せてトーラス外側へ行くに従ってトーラス方向
に間隔を大きくすることでトロイダルリップルを小さく
シ、シかもパンケーキコイル間を狙って真空容器ポート
を設けることを可能にし、ポート配置の制限を回避する
ものである。
以下、本発明の一実施例について、第７図を参照して説
明する。本実施例においては、電気導体をうず巻状に巻
いてパンケーキ状に形成したパンケーキ形コイル（９）
ｌｒ２個ずつ組合せ、トーラス外側へ行くに従って、２
個のパンケーキ形コイル（９）のトーラス方向における
間隔が大きくなるように絶縁物から成るスペーサ０（］
）を介して一体的に結合して、各トロイダルコイル（１
）を形成している。め、窒容器（２）にはトロイダルコ
イル（１１，（１１相互間に第１の真空容器ポート（１
１）を設け、パンケーキ形コイル（９）、（９）相互間
に第２の真空容器ポートａ２’ｆｔ：設ける。
明する。本実施例においては、電気導体をうず巻状に巻
いてパンケーキ状に形成したパンケーキ形コイル（９）
ｌｒ２個ずつ組合せ、トーラス外側へ行くに従って、２
個のパンケーキ形コイル（９）のトーラス方向における
間隔が大きくなるように絶縁物から成るスペーサ０（］
）を介して一体的に結合して、各トロイダルコイル（１
）を形成している。め、窒容器（２）にはトロイダルコ
イル（１１，（１１相互間に第１の真空容器ポート（１
１）を設け、パンケーキ形コイル（９）、（９）相互間
に第２の真空容器ポートａ２’ｆｔ：設ける。
他は第１図および第２図に示した従来例と同様である。
次に作用について説明する。上記の構成のトロイダルコ
イル（１）を用いると、断面形状をトーラス外側へ行く
ほどトーラス方向の幅を長くしたトロイダルコイル（第
４図および第５図参照）と略同様な作用を生じ、トロイ
ダルリップルは第６図の場合と略同様に減少することが
出来る。そして、１個のトロイダルコイル（１）′（ｉ
ｌ−形成する２個のパンケーキ形コイル（９１，（９）
相互間にはスペーサ（１０）の無い部分に空間ができる
から、この空間を狙って第２の真空容器ポート０２）を
設けることができ、トロイダルコイル（１１，（１１相
互間の第１の真空容器ポー＋−Ｕだけという従来の制限
を回避できる。 、尚トロイダルコイル（ｌｉ影形成る
パンケーキ形コイル（９）の数は２個に限定さｎず２個
以上の適当カ複数個とすることが可能である。
イル（１）を用いると、断面形状をトーラス外側へ行く
ほどトーラス方向の幅を長くしたトロイダルコイル（第
４図および第５図参照）と略同様な作用を生じ、トロイ
ダルリップルは第６図の場合と略同様に減少することが
出来る。そして、１個のトロイダルコイル（１）′（ｉ
ｌ−形成する２個のパンケーキ形コイル（９１，（９）
相互間にはスペーサ（１０）の無い部分に空間ができる
から、この空間を狙って第２の真空容器ポート０２）を
設けることができ、トロイダルコイル（１１，（１１相
互間の第１の真空容器ポー＋−Ｕだけという従来の制限
を回避できる。 、尚トロイダルコイル（ｌｉ影形成る
パンケーキ形コイル（９）の数は２個に限定さｎず２個
以上の適当カ複数個とすることが可能である。
第８図に他の実施例を示す。この実施例では３個のコイ
ル容器０階がトーラス外側へ行くに従って、トーラス方
向の間隔が大きくなるようにスペーサ（１０を介して互
いに固定さｎている。このコイル容器（１３１内にパン
ケーキ形コイル（９）ヲ納めてトロイダルコイル（１）
全形成するのであるが、この場合のパンケーキ形コイル
（９）は、薄い板状コイルを復数枚重ね合せて作ったい
わゆるビッタ−コイルを用いる。このビッタ−コイルに
は適当な位置に配列された冷媒流通用の穴α荀がおいて
おり、これにはコイル容器（１３１接続用パイプ（１５
１を介し、取入口α（へ取出口（１７）により流通され
る冷媒により冷却されるように構成する。他は第７図に
示した実施例と同様である。
ル容器０階がトーラス外側へ行くに従って、トーラス方
向の間隔が大きくなるようにスペーサ（１０を介して互
いに固定さｎている。このコイル容器（１３１内にパン
ケーキ形コイル（９）ヲ納めてトロイダルコイル（１）
全形成するのであるが、この場合のパンケーキ形コイル
（９）は、薄い板状コイルを復数枚重ね合せて作ったい
わゆるビッタ−コイルを用いる。このビッタ−コイルに
は適当な位置に配列された冷媒流通用の穴α荀がおいて
おり、これにはコイル容器（１３１接続用パイプ（１５
１を介し、取入口α（へ取出口（１７）により流通され
る冷媒により冷却されるように構成する。他は第７図に
示した実施例と同様である。
このようにしても第７図に示した実施例と同様な作用効
果が得られる。
果が得られる。
以上説明したように、本発明によれば、トロイダルコイ
ルを多くしたり大きくしたりすることなく、パンケーキ
形のコイルを複数個組合せてトーラス外側へ行くに従っ
てトーラス方向に間隔を大きくしたので、トロイダルリ
ップルが小さく、又、電源容量が少さくて済み、真空容
器ポート配置制限もなく、高性能で経済的な核融合装置
を提供することが出来る。
ルを多くしたり大きくしたりすることなく、パンケーキ
形のコイルを複数個組合せてトーラス外側へ行くに従っ
てトーラス方向に間隔を大きくしたので、トロイダルリ
ップルが小さく、又、電源容量が少さくて済み、真空容
器ポート配置制限もなく、高性能で経済的な核融合装置
を提供することが出来る。
第１図は従来の核融合装置を示す要部切欠上面図、第２
図は第１図のｌ−１１腺に沿う矢視断面図、第３図は第
１図の装置のトロイダル磁力Ｓを示す模式図、第４図は
少し改良された従来の核融合装置を示す要部断面上面図
、第５図は第４図のｖ−ｖ線に沿う矢視断面図、第６図
は第４図の装置のトロイダルコイルを示す模式図、第７
図および第８図はそれぞ几異なる本発明の核融合装置の
実施例を示す要部横断面図である。 １・・・トロイダルコイル ２・・・真空容器９・・・
パンケーキ形コイル １０・・・スペー→ノー代理人
弁理士 井 上 −男 第１図 ＩＪ ２ 図 第 ３ 図 第４図 ／ 第 ５ 図 第 ６ 図 第７図 第８図
図は第１図のｌ−１１腺に沿う矢視断面図、第３図は第
１図の装置のトロイダル磁力Ｓを示す模式図、第４図は
少し改良された従来の核融合装置を示す要部断面上面図
、第５図は第４図のｖ−ｖ線に沿う矢視断面図、第６図
は第４図の装置のトロイダルコイルを示す模式図、第７
図および第８図はそれぞ几異なる本発明の核融合装置の
実施例を示す要部横断面図である。 １・・・トロイダルコイル ２・・・真空容器９・・・
パンケーキ形コイル １０・・・スペー→ノー代理人
弁理士 井 上 −男 第１図 ＩＪ ２ 図 第 ３ 図 第４図 ／ 第 ５ 図 第 ６ 図 第７図 第８図
Claims (3)
- （１） 中空ドーナツツ形真空容器に複数個のトロイダ
ルコイルを鎖交させた核融合装置において、トロイダル
コイルは複数個のパンケーキ形コイルをトーラス外側へ
行くに従ってトーラス方向に間隔が大きくなる様、にス
ペーサを介して一体化して形成したことを特徴とする核
融合装置。 - （２）パンケーキ形コイルは電気導体をうず巻状に巻い
て形成した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。 - （３）パンケーキ形コイルはビッタ−コイルとしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141079A JPS6033082A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141079A JPS6033082A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 核融合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033082A true JPS6033082A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15283724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58141079A Pending JPS6033082A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033082A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141074A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超電導コイル装置 |
| JP2012524395A (ja) * | 2010-01-13 | 2012-10-11 | コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュート | 超伝導電力貯蔵装置用コイルボビン |
| CN109155180A (zh) * | 2016-05-13 | 2019-01-04 | 普里派尔技术有限公司 | 液体冷却磁性元件 |
| US11387030B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-07-12 | Prippell Technologies, Llc | Fluid cooled magnetic element |
| US11508509B2 (en) | 2016-05-13 | 2022-11-22 | Enure, Inc. | Liquid cooled magnetic element |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106008A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Toshiba Corp | Superconducting toroidal coil |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58141079A patent/JPS6033082A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57106008A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Toshiba Corp | Superconducting toroidal coil |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010141074A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超電導コイル装置 |
| JP2012524395A (ja) * | 2010-01-13 | 2012-10-11 | コリア エレクトロテクノロジー リサーチ インスティテュート | 超伝導電力貯蔵装置用コイルボビン |
| CN109155180A (zh) * | 2016-05-13 | 2019-01-04 | 普里派尔技术有限公司 | 液体冷却磁性元件 |
| US10600548B2 (en) | 2016-05-13 | 2020-03-24 | Prippell Technologies, Llc | Liquid cooled magnetic element |
| US11508509B2 (en) | 2016-05-13 | 2022-11-22 | Enure, Inc. | Liquid cooled magnetic element |
| US11387030B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-07-12 | Prippell Technologies, Llc | Fluid cooled magnetic element |
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