JPS6047996B2 - 核融合装置 - Google Patents
核融合装置Info
- Publication number
- JPS6047996B2 JPS6047996B2 JP54084967A JP8496779A JPS6047996B2 JP S6047996 B2 JPS6047996 B2 JP S6047996B2 JP 54084967 A JP54084967 A JP 54084967A JP 8496779 A JP8496779 A JP 8496779A JP S6047996 B2 JPS6047996 B2 JP S6047996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge tube
- nuclear fusion
- fusion device
- plasma
- gas
- 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.)
- Expired
Links
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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、核融合装置に係わり、特にプラズマ閉じ込
め用に超電導コイルを用いる核融合装置に関する。
め用に超電導コイルを用いる核融合装置に関する。
従来核融合装置は、常電導コイルを用いてプラズマ粒
子を閉び込める磁場を形成していたのであるが、プラズ
マの安定維持と長時間に互つて閉じ込めるには出来る限
り強磁場であることが望ましく、そのため最近では超電
導コイルが用いられる傾向にある。
子を閉び込める磁場を形成していたのであるが、プラズ
マの安定維持と長時間に互つて閉じ込めるには出来る限
り強磁場であることが望ましく、そのため最近では超電
導コイルが用いられる傾向にある。
一方、プラズマ放電管内を排気する場合に、従来ロー
タリーポンプとターホモレキユラーポンプを用いている
が、プラズマ放電管の容積が大型化−した場合ポンプ装
置が大型化し、又排気に要する時間が長くなる欠点があ
つた。
タリーポンプとターホモレキユラーポンプを用いている
が、プラズマ放電管の容積が大型化−した場合ポンプ装
置が大型化し、又排気に要する時間が長くなる欠点があ
つた。
本発明は、前記従来の核融合装置の欠点を排除するた
めに為されたもので、排気ポンプ装置が大型にならず而
も排気に要する時間が短かくて済む。
めに為されたもので、排気ポンプ装置が大型にならず而
も排気に要する時間が短かくて済む。
核融合装置を提供することを目的とする。本発明では、
プラズマを発生させる円環状のプラズマ放電管と、該放
電管内で発生したプラズマを閉じ込める超電導コイルと
、超電導コイルを包囲する真空容器と、開閉弁を有し前
記放電管と前記真空容器とを連通する通路と、有するこ
とを特徴とする。本発明ては、超電導コイルの回りに形
成される極低温部を、恰もクライオポンプのクライオ面
の如く利用することにより、プラズマ放電管内の真空を
形成するものである。 以下添付図面に従つて本発明に
係わる核融合装置の好ましい実施例を詳説する。
プラズマを発生させる円環状のプラズマ放電管と、該放
電管内で発生したプラズマを閉じ込める超電導コイルと
、超電導コイルを包囲する真空容器と、開閉弁を有し前
記放電管と前記真空容器とを連通する通路と、有するこ
とを特徴とする。本発明ては、超電導コイルの回りに形
成される極低温部を、恰もクライオポンプのクライオ面
の如く利用することにより、プラズマ放電管内の真空を
形成するものである。 以下添付図面に従つて本発明に
係わる核融合装置の好ましい実施例を詳説する。
第１図は本発明に係わる核融合装置の概要が示されて
いる断面図であり、第２図は第１図上■一■線に沿う平
面図でその一部が断面で示されている。
いる断面図であり、第２図は第１図上■一■線に沿う平
面図でその一部が断面で示されている。
第１図並ひに第２図に於いて放電管１０はトーラス状に
形成されていて、このトーラス状の放電管１０に動作ガ
スを封入し、プラズマを二次側とするトランス構造を用
いてトーラス方向に電界を加え放電を行なつてプラズマ
１２を発生させるように構成されている。又放電管１０
の周囲にはポロイダルコイル１４とトロイダルコイル１
６とが配置されている。このトロイダルコイル１６は、
後述するように超電導コイルが用いられる。 放電管１
０の上部には上架台１８が配置され、更に放電管１０の
下部には下架台２０が配置されている。放電管１０は上
架台１８と下架台２０との間に配置された複数の支柱２
２にその一端が固定されたアーム２４によつて支持され
るようになつている。又放電管１０の中心部には中心支
柱２６が配置される。更に超電導コイルで構成されたト
ロイダルコイル１６に加わる電磁力、自重等を支持する
ために放電管１０の上下にはサポート２８が設けられる
。第３図は本発明に係わる実施例の要部を示す断面図で
ある。
形成されていて、このトーラス状の放電管１０に動作ガ
スを封入し、プラズマを二次側とするトランス構造を用
いてトーラス方向に電界を加え放電を行なつてプラズマ
１２を発生させるように構成されている。又放電管１０
の周囲にはポロイダルコイル１４とトロイダルコイル１
６とが配置されている。このトロイダルコイル１６は、
後述するように超電導コイルが用いられる。 放電管１
０の上部には上架台１８が配置され、更に放電管１０の
下部には下架台２０が配置されている。放電管１０は上
架台１８と下架台２０との間に配置された複数の支柱２
２にその一端が固定されたアーム２４によつて支持され
るようになつている。又放電管１０の中心部には中心支
柱２６が配置される。更に超電導コイルで構成されたト
ロイダルコイル１６に加わる電磁力、自重等を支持する
ために放電管１０の上下にはサポート２８が設けられる
。第３図は本発明に係わる実施例の要部を示す断面図で
ある。
第３図に於いて前記超電導で構成されたトロイダルコイ
ル１６の詳細な構造が示されている。即ち、トロイダル
コイル１６は、超電導コイル３０がヘリウム槽３２によ
つて被覆されて構成され、更にこのヘリウム槽３２の外
側には所定間隔を置いて真空容器３４が配置されて超電
導コイル３０を包囲するようになつている。真空容器３
４と前記した放電管１０とは密閉された通路によつて連
通されており、この通路３６には開閉弁３８か配置され
て、放電管１０内と真空容器３４内とを連通若しくは遮
断するようになつている。
ル１６の詳細な構造が示されている。即ち、トロイダル
コイル１６は、超電導コイル３０がヘリウム槽３２によ
つて被覆されて構成され、更にこのヘリウム槽３２の外
側には所定間隔を置いて真空容器３４が配置されて超電
導コイル３０を包囲するようになつている。真空容器３
４と前記した放電管１０とは密閉された通路によつて連
通されており、この通路３６には開閉弁３８か配置され
て、放電管１０内と真空容器３４内とを連通若しくは遮
断するようになつている。
更に前記ヘリウム槽３２と真空容器３４との間には輻射
シール４０が設けられ、又ヘリウム槽３２の前面即ち通
路３６に面する側にはシエプロンバツフル３７が設けら
れている。なお放電管１０の外周には第３図に示すよう
に遮蔽体４２が設けられる。
シール４０が設けられ、又ヘリウム槽３２の前面即ち通
路３６に面する側にはシエプロンバツフル３７が設けら
れている。なお放電管１０の外周には第３図に示すよう
に遮蔽体４２が設けられる。
前記の如く構成された本発明に係わる実施例の作用は次
の通りである。
の通りである。
開閉弁３８は、放電管１０内に於いてガスの注入並びに
プラズマ点火時に於いては閉塞される。一方放電管１０
内を排気する場合には開閉弁３８を開放する。開閉弁３
８を．開放すると放電管１０の内部は通路３６によつて
真空容器３４と連通し、放電管１０内の気体はヘリウム
槽３２の前面と接触するようになる。即ち超電導コイル
３０の周囲に配置されたヘリウム槽３２は極低温状態に
あるため、放電管１０内の気．体は恰もクライオポンプ
のクライオ面と接した状態となる。従つて放電管１０内
の気体はクライオポンプによつて排気される場合と同様
な作用により排気されることになる。この場合ヘリウム
槽３２は輻射シールド４０並びにシエプロンバツフル・
３７によつて保護され、更に第３図に示す通路３６の折
曲げ形状によりヘリウム槽３２は放電管１０から直接見
通せないので中性子及びγ線によるニュークリアヒーテ
ィングの影響を防止することができる。超電導トロイダ
ルコイル１６のヘリウム槽３２の前面をクライオ面とす
るクライオポンプの排気速度は次の式によつて求められ
る。Ｓ ：クライオ単位面積当りの排気速度（ト）／
Ｓｅｃｄ）Ｒ ：気体定数 Ｔｇ：ガス温度（Ｋ） Ｔｓ：クライオ面温度（Ｋ） Ｃｇ：クライオ面に衝突した気体分子の凝縮係 数Ｃ
ｓ：凝集気体分子の蒸発確率 Ｐｇ：ガス圧力（ＴＯｒｒ） Ｐｓ：Ｔｓでの凝縮気体分子の蒸気圧 Ｍ ：気体の分子量（ｇ／ＭＯｌ） 第４図は上式で求めた排気速度曲線を示しておリクライ
オ面温度Ｔｓを３．４Ｋ乃至４．２Ｋの範囲で変化させ
た場合の関係を示している。
プラズマ点火時に於いては閉塞される。一方放電管１０
内を排気する場合には開閉弁３８を開放する。開閉弁３
８を．開放すると放電管１０の内部は通路３６によつて
真空容器３４と連通し、放電管１０内の気体はヘリウム
槽３２の前面と接触するようになる。即ち超電導コイル
３０の周囲に配置されたヘリウム槽３２は極低温状態に
あるため、放電管１０内の気．体は恰もクライオポンプ
のクライオ面と接した状態となる。従つて放電管１０内
の気体はクライオポンプによつて排気される場合と同様
な作用により排気されることになる。この場合ヘリウム
槽３２は輻射シールド４０並びにシエプロンバツフル・
３７によつて保護され、更に第３図に示す通路３６の折
曲げ形状によりヘリウム槽３２は放電管１０から直接見
通せないので中性子及びγ線によるニュークリアヒーテ
ィングの影響を防止することができる。超電導トロイダ
ルコイル１６のヘリウム槽３２の前面をクライオ面とす
るクライオポンプの排気速度は次の式によつて求められ
る。Ｓ ：クライオ単位面積当りの排気速度（ト）／
Ｓｅｃｄ）Ｒ ：気体定数 Ｔｇ：ガス温度（Ｋ） Ｔｓ：クライオ面温度（Ｋ） Ｃｇ：クライオ面に衝突した気体分子の凝縮係 数Ｃ
ｓ：凝集気体分子の蒸発確率 Ｐｇ：ガス圧力（ＴＯｒｒ） Ｐｓ：Ｔｓでの凝縮気体分子の蒸気圧 Ｍ ：気体の分子量（ｇ／ＭＯｌ） 第４図は上式で求めた排気速度曲線を示しておリクライ
オ面温度Ｔｓを３．４Ｋ乃至４．２Ｋの範囲で変化させ
た場合の関係を示している。
又クライオ面温度Ｔｓが４．２Ｋの場合、酸素及び窒素
に対する単位面積当りの排気速度はとなる。
に対する単位面積当りの排気速度はとなる。
従つて超電導トロイダルコイル１６のたヘリウム槽３２
の表面温度は４．２Ｋで、表面積が１ｒｒ１であるとす
ればその排気速度は圧力１０−５Ｔ０ｒｒに於いてとな
る。
の表面温度は４．２Ｋで、表面積が１ｒｒ１であるとす
ればその排気速度は圧力１０−５Ｔ０ｒｒに於いてとな
る。
従つて従来の油拡散ポンプやターボモレキユラーポンプ
では得ることのできない排気速度を得ることができる。
又ヘリウム槽３２の表面積即ちクライオ面積を大きくす
ることによつてより大きな排気速度並びに排気容量を得
ることが可能である。以上説明したように本発明に係わ
る核融合装置に拠れば、超電導コイルの極低温部をクラ
イオ面として利用することにより放電管内の気体を排気
するように構成しているので、コンパクトな排気装置に
もかかわらず高い排気速度を得ることができる。
では得ることのできない排気速度を得ることができる。
又ヘリウム槽３２の表面積即ちクライオ面積を大きくす
ることによつてより大きな排気速度並びに排気容量を得
ることが可能である。以上説明したように本発明に係わ
る核融合装置に拠れば、超電導コイルの極低温部をクラ
イオ面として利用することにより放電管内の気体を排気
するように構成しているので、コンパクトな排気装置に
もかかわらず高い排気速度を得ることができる。
第１図は本発明に係わる核融合装置の実施例の概要を示
す断面図、第２図は第１図上■−■線に沿う部分破断面
、第３図は本発明に係わる実施例の要部を示す断面増、
第４図は排気速度曲線示す図である。 １０・・・放電管、１２・・・プラズマ、１６・・・超
電導トロイダルコイル、３２・・・ヘリウム槽、３４・
・・真空容器、３６・・・通路、３８・・・開閉弁。
す断面図、第２図は第１図上■−■線に沿う部分破断面
、第３図は本発明に係わる実施例の要部を示す断面増、
第４図は排気速度曲線示す図である。 １０・・・放電管、１２・・・プラズマ、１６・・・超
電導トロイダルコイル、３２・・・ヘリウム槽、３４・
・・真空容器、３６・・・通路、３８・・・開閉弁。
Claims (1)
- １ プラズマを発生させる円環状の放電管と、該放電管
内で発生したプラズマを閉じ込める超電導コイルと、超
電導コイルを包囲する真空容器と、開閉弁を有し前記放
電管と前記真空容器とを連通する通路とを有することを
特徴とする核融合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54084967A JPS6047996B2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 | 核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54084967A JPS6047996B2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 | 核融合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5610282A JPS5610282A (en) | 1981-02-02 |
| JPS6047996B2 true JPS6047996B2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13845387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54084967A Expired JPS6047996B2 (ja) | 1979-07-06 | 1979-07-06 | 核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047996B2 (ja) |
-
1979
- 1979-07-06 JP JP54084967A patent/JPS6047996B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5610282A (en) | 1981-02-02 |
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