JPS61274292A - 核融合実験装置 - Google Patents
核融合実験装置Info
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- JPS61274292A JPS61274292A JP60118175A JP11817585A JPS61274292A JP S61274292 A JPS61274292 A JP S61274292A JP 60118175 A JP60118175 A JP 60118175A JP 11817585 A JP11817585 A JP 11817585A JP S61274292 A JPS61274292 A JP S61274292A
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- G21B—FUSION REACTORS
- G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、核融合実験装置に関するものであり、とシ
わけ、同軸プラズマガンを用いて円環状プラズマを生成
する核融合実験装置に関するものである。
わけ、同軸プラズマガンを用いて円環状プラズマを生成
する核融合実験装置に関するものである。
ｇ６図は１日本物理学会、／ｌｔＪ年秋の分科会、講演
予稿果、／／ｐ−ＤＦ−ｚｒ同軸プラズマガンによるＣ
’ｌ’％験■」に示された従来の核融合実験装置Ｉｔを
示し、（／）は外周のドラム状の金属製の容器で、その
内部中心に円筒状の中心導体（：１）が配置されている
。（３）は円環状プラズマを容器（／）内に導くための
金属製筒でなるプラズマ導入部、（弘）は円環状プラズ
マを発生させるための同軸プラズマガン（マーシャルガ
ンと呼ばれることもある） 、 （ｊ）は容器（力内に
閉じ込められた円環状プラズマ、（Ａ）軸に配置されて
いる。
予稿果、／／ｐ−ＤＦ−ｚｒ同軸プラズマガンによるＣ
’ｌ’％験■」に示された従来の核融合実験装置Ｉｔを
示し、（／）は外周のドラム状の金属製の容器で、その
内部中心に円筒状の中心導体（：１）が配置されている
。（３）は円環状プラズマを容器（／）内に導くための
金属製筒でなるプラズマ導入部、（弘）は円環状プラズ
マを発生させるための同軸プラズマガン（マーシャルガ
ンと呼ばれることもある） 、 （ｊ）は容器（力内に
閉じ込められた円環状プラズマ、（Ａ）軸に配置されて
いる。
以上の構成により、同軸プラズマガン（弘）で放電を行
い円環状プラズマ≠を生成する。生成されたプラズマは
導入部（，７１′ｔ−通って閉じ込め容器（／）に導か
れ、図示のような円環状プラズマ（３）の状態におさま
る。このように、容器（１）におさまった円環状プラズ
マ（３）はボロイダル磁束とトロイダル磁束をもってい
て、放置しておくと両母束は空間的に拡散し、これに伴
ないプラズマも拡散してしまうので、プラズマを閉じ込
めておくことができない。
い円環状プラズマ≠を生成する。生成されたプラズマは
導入部（，７１′ｔ−通って閉じ込め容器（／）に導か
れ、図示のような円環状プラズマ（３）の状態におさま
る。このように、容器（１）におさまった円環状プラズ
マ（３）はボロイダル磁束とトロイダル磁束をもってい
て、放置しておくと両母束は空間的に拡散し、これに伴
ないプラズマも拡散してしまうので、プラズマを閉じ込
めておくことができない。
ところが、容器（ハが金属製であるため、容器（ハのト
ロイダル方向に誘導電流が流れてボロイダル磁束の拡散
を妨げ、容器（１）内にプラズマを保持することができ
、磁束にまつわりついているプラズマを容器（１）内に
閉じ込めることができる。
ロイダル方向に誘導電流が流れてボロイダル磁束の拡散
を妨げ、容器（１）内にプラズマを保持することができ
、磁束にまつわりついているプラズマを容器（１）内に
閉じ込めることができる。
以上のような従来の核融合実験装置では、ボロイダル方
向の電流路がないためトロイダル磁束を保持することが
できず、トロイダル研東が容器外へ拡散し、それがプラ
ズマの閉じ込めに影響を及ぼし、閉じ込め性能が向上し
ないという問題点があった。
向の電流路がないためトロイダル磁束を保持することが
できず、トロイダル研東が容器外へ拡散し、それがプラ
ズマの閉じ込めに影響を及ぼし、閉じ込め性能が向上し
ないという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ボロイダル磁束に加えてトロイダル磁束も
保持ないしは制御できる核融合実験装置を得ることを目
的する。
れたもので、ボロイダル磁束に加えてトロイダル磁束も
保持ないしは制御できる核融合実験装置を得ることを目
的する。
この発明に係る核融合実験装置は、プロズマ閉じ込めの
ための磁束保持容器にボロイダル方向の電流路を得るた
めに、中心導体とプラズマガンの電極と導入部および容
器とを電気的に接続して閉回路を形成し、この閉回路の
電流を制御するものである。
ための磁束保持容器にボロイダル方向の電流路を得るた
めに、中心導体とプラズマガンの電極と導入部および容
器とを電気的に接続して閉回路を形成し、この閉回路の
電流を制御するものである。
この発明においては、ボロイダル方向の電流路が閉回路
によって形成されるので、容器内に閉じ込めたトロイダ
ル磁束が拡散するのをこの電流路を通る誘導電流によっ
て妨げ、容器内にプラズマを安定に保持する。
によって形成されるので、容器内に閉じ込めたトロイダ
ル磁束が拡散するのをこの電流路を通る誘導電流によっ
て妨げ、容器内にプラズマを安定に保持する。
第１図はこの発明の一実施例を示し、 （９）（ｉｏ）
は中心導体（λ）と容器（１）ラミ気的に接続した導体
。
は中心導体（λ）と容器（１）ラミ気的に接続した導体
。
（／／）は中心導体（コ）からのびた導体（９）とプラ
ズマ（３）および内部電極＜ｇ＞と金電気的に絶縁する
ための絶縁物、 （／２＞は導体（？）と内部電極（ｆ
ｆｌとの電気的絶縁を得るための絶縁物、（／Ｊ）は外
部電極（７）と内部電極（ｆｆｌとの電気的絶縁を得、
かつ、大気との真空絶縁を得るための絶縁シール、（ハ
・は大気との真空絶縁を得るための真空シールである。
ズマ（３）および内部電極＜ｇ＞と金電気的に絶縁する
ための絶縁物、 （／２＞は導体（？）と内部電極（ｆ
ｆｌとの電気的絶縁を得るための絶縁物、（／Ｊ）は外
部電極（７）と内部電極（ｆｆｌとの電気的絶縁を得、
かつ、大気との真空絶縁を得るための絶縁シール、（ハ
・は大気との真空絶縁を得るための真空シールである。
（／りは導体（テ）を途中で切断し、その間に電気的に
接続したサイリスタスイッチで、電源（／６）から導い
たトリガ装置（／７）が接続されている。
接続したサイリスタスイッチで、電源（／６）から導い
たトリガ装置（／７）が接続されている。
その他、第６図におけると同一符号は同一部分を示して
いる。
いる。
以上の構成によフ、導体０）（ｉｏ）で、中心導体（＝
）と容器（／１および外部電極（７）とが電気的に接続
され、外部電極（７１Ｆｉ導入部（、？＋の金属円筒と
電気的に接続されてお）、また、導入部（３）の金属円
筒は容器（１）と電気的に接続されているため、導体（
テ）の途中に設ケたサイリスタスイッチｒｉｓ）が導通
状態にあると、中心導体（２）、導体（９）、導入部（
Ｊ］、容器（１）および導体（１０）によシ閉回路が形
成される。
）と容器（／１および外部電極（７）とが電気的に接続
され、外部電極（７１Ｆｉ導入部（、？＋の金属円筒と
電気的に接続されてお）、また、導入部（３）の金属円
筒は容器（１）と電気的に接続されているため、導体（
テ）の途中に設ケたサイリスタスイッチｒｉｓ）が導通
状態にあると、中心導体（２）、導体（９）、導入部（
Ｊ］、容器（１）および導体（１０）によシ閉回路が形
成される。
これを模式的に示したのが第２図である。かようにして
ボロイダル方向の電流路が形成される。しかも同軸プラ
ズマガン（４ｔ）と導入部（３）の部分にあたる符号（
／ｌ）のところでは同軸構造になっていてインピーダン
スが非常に低いため、この部分（／ｊ）を無視して前記
の閉回路が容器（ハの開口部で電気接続されたと考えれ
ば１等価的に容器（１）の構造が第３図に符号（／？）
で示すようになシ、電流路が容器（１）の部分だけで閉
じているとみなすことができるので、矢印（コＱ）で示
すボロイダル方向の誘導電流が容器（１）に流れること
によシ、トロイダル磁束が保持できる。
ボロイダル方向の電流路が形成される。しかも同軸プラ
ズマガン（４ｔ）と導入部（３）の部分にあたる符号（
／ｌ）のところでは同軸構造になっていてインピーダン
スが非常に低いため、この部分（／ｊ）を無視して前記
の閉回路が容器（ハの開口部で電気接続されたと考えれ
ば１等価的に容器（１）の構造が第３図に符号（／？）
で示すようになシ、電流路が容器（１）の部分だけで閉
じているとみなすことができるので、矢印（コＱ）で示
すボロイダル方向の誘導電流が容器（１）に流れること
によシ、トロイダル磁束が保持できる。
同軸プラズマガ／（りでプラズマ（、！ｔｌ ｆｔ生成
する時期にサイリスタスイッチ（１５）が導通状態にな
っていると、初期のトロイダル磁束零を保持しようとす
るので、これを防ぐためにはプラズマ（５）の生成が終
わった後にサイリスタスイッチ（／りにトリガ装置（／
り）からトリガを与える。そうすると。
する時期にサイリスタスイッチ（１５）が導通状態にな
っていると、初期のトロイダル磁束零を保持しようとす
るので、これを防ぐためにはプラズマ（５）の生成が終
わった後にサイリスタスイッチ（／りにトリガ装置（／
り）からトリガを与える。そうすると。
ボロイダル方向の電流路に誘起される起電圧によってサ
イリスタスイッチ（１５）が導通状態になシミ流路が形
成され１円環状プラズマ（ヨ）のトロイダル磁束を保持
することができる。サイリスタスイッチ（１５）へのト
リガは、同軸プラズマガン（り）に流れている電流を計
測してその電流が零になったことを検出し、その時点以
降与え続ければよい。
イリスタスイッチ（１５）が導通状態になシミ流路が形
成され１円環状プラズマ（ヨ）のトロイダル磁束を保持
することができる。サイリスタスイッチ（１５）へのト
リガは、同軸プラズマガン（り）に流れている電流を計
測してその電流が零になったことを検出し、その時点以
降与え続ければよい。
なお、上記実施例では、中心導体（２）と容器（／ｌと
を電気的に接続した場合であるが、第μ図に他の実施例
として示すように、中心導体（２）側の導体（Ｖａ）と
容器（１）側の導体（ｑｂ）との間に適当な別の電源（
コ／）を接続して通電してもよい。
を電気的に接続した場合であるが、第μ図に他の実施例
として示すように、中心導体（２）側の導体（Ｖａ）と
容器（１）側の導体（ｑｂ）との間に適当な別の電源（
コ／）を接続して通電してもよい。
かかる構成により、電源（−／）からの通電によシ、外
部からトロイダル磁束を円環状プラズマ（５）内に注入
することができる。円環状プラズマ（３）のもつトロイ
ダル磁束の方向とこの通電によって作られるトロイダル
磁束の方向が同じであれば、トカマクプラズマのような
磁場配位が得られ、前記磁束の方向が互いに逆であれば
逆磁場ピンチ（ＲＦＰ）プラズマと同じような磁場配位
が得られる。どちらもアスペクト比が／に近いものを得
ることができる。
部からトロイダル磁束を円環状プラズマ（５）内に注入
することができる。円環状プラズマ（３）のもつトロイ
ダル磁束の方向とこの通電によって作られるトロイダル
磁束の方向が同じであれば、トカマクプラズマのような
磁場配位が得られ、前記磁束の方向が互いに逆であれば
逆磁場ピンチ（ＲＦＰ）プラズマと同じような磁場配位
が得られる。どちらもアスペクト比が／に近いものを得
ることができる。
また、上記実施例では中心導体（２）を内部電ｔ＃Ａ（
ｆｆ）と電気的絶縁を保って容器（１）と接続したが、
さらに他の実施例として第５図に示すように、中心導体
（コ）と内部電極（ｆｆ）を導体（？Ｃ）で電気的に接
続し。
ｆｆ）と電気的絶縁を保って容器（１）と接続したが、
さらに他の実施例として第５図に示すように、中心導体
（コ）と内部電極（ｆｆ）を導体（？Ｃ）で電気的に接
続し。
導体（ｙａ）を内部電極（ｆｌから外部電極（７）の外
側を通して真空容器（６）の内部に引き込み、外部電極
（７）と電気的に切離された導入部（３）に導体（ｑｄ
）’ｆ−電気的に接続する。このような構造にしても導
体（？ｄ）と外部電極（り）とは同軸構造を保っている
ので、上記実施例における動作と同様にボロイダル方向
の電流路が確保され、上記実施例と同様の効果を奏する
。なお、同軸プラズマガンから噴出するプラズマを通し
て内部電極（１）と導入部（３）が放電しないよう絶縁
物（２コ）が設けられている。
側を通して真空容器（６）の内部に引き込み、外部電極
（７）と電気的に切離された導入部（３）に導体（ｑｄ
）’ｆ−電気的に接続する。このような構造にしても導
体（？ｄ）と外部電極（り）とは同軸構造を保っている
ので、上記実施例における動作と同様にボロイダル方向
の電流路が確保され、上記実施例と同様の効果を奏する
。なお、同軸プラズマガンから噴出するプラズマを通し
て内部電極（１）と導入部（３）が放電しないよう絶縁
物（２コ）が設けられている。
この発明は１以上の説明から明らかなように。
中心導体、プラズマガンの電極、導入部およびボロイダ
ル磁束保持容器とを導体で接続して閉回路を形成し、ト
ロイダル磁束全保持あるいは制御できるようにしたので
、磁束の保持がトロイダルおよびボロイダルについてな
されるため、Ｓ東にまつわ９ついているプラズマの保持
、つまシ閉じ込め性能が著しく向上する効果がある。
ル磁束保持容器とを導体で接続して閉回路を形成し、ト
ロイダル磁束全保持あるいは制御できるようにしたので
、磁束の保持がトロイダルおよびボロイダルについてな
されるため、Ｓ東にまつわ９ついているプラズマの保持
、つまシ閉じ込め性能が著しく向上する効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の正断面図、第コ図Ｖｉ第
１図の要部模式図、第３図は第一図の等価回路図、第９
図は他の実施例の正断面図、第！図はさらに他の実施例
の正断面図、第６図は従来の核融合実験装量の概略正断
面図である。 （１）・・容器、（Ｊｌ−・中心導体、（Ｊ）・・導入
部。 （弘）・会同軸プラズマガン、（５）・・円環状プラズ
マ。 （７）・・外部！極、（７］・・内部電榛、（デ）（／
（７）拳・導体。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
１図の要部模式図、第３図は第一図の等価回路図、第９
図は他の実施例の正断面図、第！図はさらに他の実施例
の正断面図、第６図は従来の核融合実験装量の概略正断
面図である。 （１）・・容器、（Ｊｌ−・中心導体、（Ｊ）・・導入
部。 （弘）・会同軸プラズマガン、（５）・・円環状プラズ
マ。 （７）・・外部！極、（７］・・内部電榛、（デ）（／
（７）拳・導体。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）互いに同軸に配置された外部電極と内部電極を有
する同軸プラズマガンと、中心導体を中心とした円環状
プラズマを生成しポロイダル磁束を保持する金属製の容
器と、前記同軸プラズマガンからのプラズマを前記容器
へ導く導入部とを備えた核融合実験装置において、前記
中心導体と、前記外部電極および前記内部電極のいずれ
かと、前記導入部と、前記容器とを順次に接続して閉回
路を形成する導体とを備え、前記閉回路を流れる電流を
制御して前記円環状プラズマのトロイダル磁束を保持す
るようにしてなることを特徴とする核融合実験装置。 - （２）閉回路に挿入したサイリスタスイッチと、このサ
イリスタスイッチを動作するトリガ装置とを備えた特許
請求の範囲第１項記載の核融合実験装置。 - （３）閉回路に挿入され、円環状プラズマにトロイダル
磁束を注入してプラズマ配位を制御する電源を備えた特
許請求の範囲第１項記載の核融合実験装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118175A JPS61274292A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 核融合実験装置 |
| US07/319,859 US4931251A (en) | 1985-05-29 | 1989-03-06 | Experimental nuclear fusion reactor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60118175A JPS61274292A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 核融合実験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61274292A true JPS61274292A (ja) | 1986-12-04 |
| JPH0546914B2 JPH0546914B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=14729982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60118175A Granted JPS61274292A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 核融合実験装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4931251A (ja) |
| JP (1) | JPS61274292A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020523734A (ja) * | 2017-06-07 | 2020-08-06 | ユニバーシティ オブ ワシントンＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ | プラズマ閉込めシステムおよび使用するための方法 |
| CN111742621A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-10-02 | 通用融合公司 | 用于生成等离子体和维持等离子体磁场的系统和方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014114986A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | L Ferreira Jr Moacir | Multiphase nuclear fusion reactor |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB846547A (en) * | 1956-04-19 | 1960-08-31 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements relating to thermo nuclear reactors for producing fusion reactions |
| GB892344A (en) * | 1959-03-18 | 1962-03-28 | Nat Res Dev | Ion source |
| DE1214804B (de) * | 1960-06-21 | 1966-04-21 | Atomic Energy Commission | Vorrichtung zum Erzeugen und Einschliessen eines Plasmas |
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| JPS54152798A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-01 | Hitachi Ltd | Power source for nuclear fusion device |
| US4601871A (en) * | 1983-05-17 | 1986-07-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Steady state compact toroidal plasma production |
-
1985
- 1985-05-29 JP JP60118175A patent/JPS61274292A/ja active Granted
-
1989
- 1989-03-06 US US07/319,859 patent/US4931251A/en not_active Expired - Fee Related
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| KR20200123442A (ko) * | 2018-02-28 | 2020-10-29 | 제너럴 퓨전 아이엔씨. | 플라스마 생성 및 플라스마 자기장 유지 시스템 및 방법 |
| JP2021518034A (ja) * | 2018-02-28 | 2021-07-29 | ジェネラル フュージョン インコーポレイテッド | プラズマを発生させ、プラズマ磁界を持続させるためのシステム及び方法 |
| US11404174B2 (en) | 2018-02-28 | 2022-08-02 | General Fusion Inc. | System and method for generating plasma and sustaining plasma magnetic field |
| CN111742621B (zh) * | 2018-02-28 | 2022-09-23 | 通用融合公司 | 用于生成等离子体和维持等离子体磁场的系统和方法 |
| EP3760012B1 (en) * | 2018-02-28 | 2023-09-06 | General Fusion Inc. | System for generating plasma and sustaining plasma magnetic field |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4931251A (en) | 1990-06-05 |
| JPH0546914B2 (ja) | 1993-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |