JPS6180088A - 核融合装置の真空容器 - Google Patents
核融合装置の真空容器Info
- Publication number
- JPS6180088A JPS6180088A JP59201544A JP20154484A JPS6180088A JP S6180088 A JPS6180088 A JP S6180088A JP 59201544 A JP59201544 A JP 59201544A JP 20154484 A JP20154484 A JP 20154484A JP S6180088 A JPS6180088 A JP S6180088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- support
- vacuum vessel
- insulating
- fusion device
- 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
- Discharge Heating (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (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〕
本発明は核融合装置の真空容器に関し、特にそのベロー
ズの支持構造に関する。
ズの支持構造に関する。
従来の核融合装置の真空容器の部分断面平面図をトロイ
ダルコイルと共に第２図に示し、七の■−■矢視拡大断
面図を第３図に示す。ＩＩ２図と第３図におｈて、１は
プラズマ、２はプラズマの生成、運転に必要な物理学上
の環境を作るための真空容器、３はプラズマを電磁気学
的に閉じ込めるための磁場を作るトロイダルコイルでら
る。真空容器２には、真空容器の一周抵抗をとるための
ベローズ部４が設けられており、ベローズ部４は、薄肉
のベローズ５、ベローズ支持体６、一対の７ランシ７ａ
、７ｂ 、支持枠８、絶縁スペーサ９、及び絶縁ボルト
１０からなっている。ベローズ５は一周抵抗をとるばか
りでなく、その内側を高真空に保持する機能も有する。
ダルコイルと共に第２図に示し、七の■−■矢視拡大断
面図を第３図に示す。ＩＩ２図と第３図におｈて、１は
プラズマ、２はプラズマの生成、運転に必要な物理学上
の環境を作るための真空容器、３はプラズマを電磁気学
的に閉じ込めるための磁場を作るトロイダルコイルでら
る。真空容器２には、真空容器の一周抵抗をとるための
ベローズ部４が設けられており、ベローズ部４は、薄肉
のベローズ５、ベローズ支持体６、一対の７ランシ７ａ
、７ｂ 、支持枠８、絶縁スペーサ９、及び絶縁ボルト
１０からなっている。ベローズ５は一周抵抗をとるばか
りでなく、その内側を高真空に保持する機能も有する。
ベローズ部４で必要な電気的抵抗を得るためには、一般
に山数が多くスパンの大きいベローズが要求されるが、
山数が多く、スパンが大きくなるとぺａ−ズの機械的剛
性は低下ｆる。ベローズ５にはプラズマ１が崩壊したり
、トロイダルコイル３の電流立上げ時等に大きな渦電流
が発生し、これとトロイダルコイル３が作る磁場や外部
磁場が電磁気学的に相互干渉して太きな電磁力が作用す
る。ベローズ５は波形の薄肉シェルであるため機械的剛
性に乏しく、一般にベローズのみでは前記電磁力に耐え
ることができない。
に山数が多くスパンの大きいベローズが要求されるが、
山数が多く、スパンが大きくなるとぺａ−ズの機械的剛
性は低下ｆる。ベローズ５にはプラズマ１が崩壊したり
、トロイダルコイル３の電流立上げ時等に大きな渦電流
が発生し、これとトロイダルコイル３が作る磁場や外部
磁場が電磁気学的に相互干渉して太きな電磁力が作用す
る。ベローズ５は波形の薄肉シェルであるため機械的剛
性に乏しく、一般にベローズのみでは前記電磁力に耐え
ることができない。
このため、ベローズ５を補強するためにベローズ支持体
６が設置されるが、これはベローズ部７う／シフａ、７
ｂ間を電気的に連絡してはならないこともめって、ＦＲ
Ｐ等の絶縁材で構成されている。
６が設置されるが、これはベローズ部７う／シフａ、７
ｂ間を電気的に連絡してはならないこともめって、ＦＲ
Ｐ等の絶縁材で構成されている。
支持枠８はベローズ支持体６を支持するもので、絶縁ス
ペーサ９を介して７ランジ７ａ、７ｂに絶縁ボルト１０
で結合されている。
ペーサ９を介して７ランジ７ａ、７ｂに絶縁ボルト１０
で結合されている。
このような従来の真空容器において、ベローズ支持体６
はＦＲＰ等の絶縁材そのものの弾性係数が金属のそれに
比べて非常に小さいため、プラズマ崩壊時やトロイダル
コイルの立上げ時等（作用する大きな電磁力に対して機
械的に最も弱いベローズを有効に支持することはできな
い。また、例えばトロイダルコイル立上げ時に生じるよ
うな外圧タイプの電磁力に対してはベローズ自身の機械
的剛性で支持せざるを得ないため、従来の真空容器は小
型で、しかも弱磁場用の核融合装置への適用に限定され
ていた。
はＦＲＰ等の絶縁材そのものの弾性係数が金属のそれに
比べて非常に小さいため、プラズマ崩壊時やトロイダル
コイルの立上げ時等（作用する大きな電磁力に対して機
械的に最も弱いベローズを有効に支持することはできな
い。また、例えばトロイダルコイル立上げ時に生じるよ
うな外圧タイプの電磁力に対してはベローズ自身の機械
的剛性で支持せざるを得ないため、従来の真空容器は小
型で、しかも弱磁場用の核融合装置への適用に限定され
ていた。
本発明は大きな電磁力に対して耐えることのできる核融
合装置の真空容器を提供することを目的とする。
合装置の真空容器を提供することを目的とする。
本発明においては、外周側ベローズ支持体内側をベロー
ズの波形に加工し、その表面、及び端面にアルミナセラ
ミックスの膜で電気的な絶縁処理を施し、これを金型と
してベローズを成形して一体化したベローズ構造体を製
作して設置し、更にベローズの波形に外周面を加工して
表面、及び端面をアルミナセラミックスで絶縁処理した
内周側ベローズ支持体をベローズ構造体の内側に設置し
てベローズを内外から支持し、更に外周側ベローズ支持
体、及び内周側ベローズ支持体をそれぞれ絶縁リーマボ
ルト、及び絶縁ボルトを用いてベローズ部７ランジに結
合して、フランジ間の相対変形が機械的荷重としてベロ
ーズに直接に負荷されないようにする。
ズの波形に加工し、その表面、及び端面にアルミナセラ
ミックスの膜で電気的な絶縁処理を施し、これを金型と
してベローズを成形して一体化したベローズ構造体を製
作して設置し、更にベローズの波形に外周面を加工して
表面、及び端面をアルミナセラミックスで絶縁処理した
内周側ベローズ支持体をベローズ構造体の内側に設置し
てベローズを内外から支持し、更に外周側ベローズ支持
体、及び内周側ベローズ支持体をそれぞれ絶縁リーマボ
ルト、及び絶縁ボルトを用いてベローズ部７ランジに結
合して、フランジ間の相対変形が機械的荷重としてベロ
ーズに直接に負荷されないようにする。
以下本発明の一実施例について第１図を参照して説明す
る。なお、第１図において第２図、第３図と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。
る。なお、第１図において第２図、第３図と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。
第１図において、１１はベローズ構造体で、外周側ベロ
ーズ支持体１２を用いてベローズ１３を一体成形したも
のである。即ち、外周側ベローズ支持体１２の内周側を
ベローズ１３の波形に加工し、端面及び表面にアルミナ
セラミックスの溶射膜で電気的な絶縁処理を施し、これ
を金型としてベローズを一体成形したものでらる。１４
Ｆｉポロイダル方向に数分割された内周側ベローズ支持
体でろシ、その外周側をベローズの波形に力ロエし、そ
の表面及び端面にアルミナセラミックスの溶射膜で電気
的絶縁処理を施してちる。１５は絶縁リーマボルトで、
外周側ベローズ支持体１２とベローズ部フランジ７ａ、
７ｂとを結合する。１６は絶縁ボルトで内周側ベローズ
支持体１４と７ランジ７ａ、７ｂとを結合する。
ーズ支持体１２を用いてベローズ１３を一体成形したも
のである。即ち、外周側ベローズ支持体１２の内周側を
ベローズ１３の波形に加工し、端面及び表面にアルミナ
セラミックスの溶射膜で電気的な絶縁処理を施し、これ
を金型としてベローズを一体成形したものでらる。１４
Ｆｉポロイダル方向に数分割された内周側ベローズ支持
体でろシ、その外周側をベローズの波形に力ロエし、そ
の表面及び端面にアルミナセラミックスの溶射膜で電気
的絶縁処理を施してちる。１５は絶縁リーマボルトで、
外周側ベローズ支持体１２とベローズ部フランジ７ａ、
７ｂとを結合する。１６は絶縁ボルトで内周側ベローズ
支持体１４と７ランジ７ａ、７ｂとを結合する。
このような構成のベローズ部の組立は次の通りでｂる。
即ち、ベローズ構造体１１の外周側ベローズ支持体１２
を絶縁リーマボルト１５でフランジ７ａ。
を絶縁リーマボルト１５でフランジ７ａ。
７ｂｌＣ結合し、その後べ冨−ズ１３の端部を７ランジ
７ａ、７ｂｌＣ＠接する。次にポロイダル方向に数分割
された内周側ベローズ支持体をベローズ構造体内側から
そう人して絶縁ボルト１６で７う／シフａ、７ｂに結合
する。
７ａ、７ｂｌＣ＠接する。次にポロイダル方向に数分割
された内周側ベローズ支持体をベローズ構造体内側から
そう人して絶縁ボルト１６で７う／シフａ、７ｂに結合
する。
このように構成した真空容器においては、ベローズ構造
体１１は外周側ベローズ支持体１２を金型としてベロー
ズ１３を一体成形したものでらるからベローズ１３と外
周側ベローズ支持体１２０波形状は一致する。ベローズ
構造体１１を製作後、内周側ベローズ支持体１４で更Ｖ
Ｃ成形調整を行えば、ベローズ１３と外周側ベローズ支
持体、及び内周側ベローズ支持体の間の遊隙はほとんど
なくなる。従って、プラズマ崩壊時やトロイダルコイル
の立上げ時等に大きな電磁力がベローズ自身に作用して
も、その電磁力はベローズよりもはるかに機械的剛性の
高い外周側ベローズ支持体、及び内周側ベローズ支持体
で効果的に支持され、機械的に最も弱いべローズに大き
な応力が発生することはない。一方真空容器のベローズ
部以外に働く電磁力は、ベローズ部をトロイダル方向に
拡張、又は圧縮する力、ベローズ部を捩る力、ベローズ
部にせん断変形を与える力等に分類されるが、これらは
、絶縁リーマボルト１５、及び絶縁ボルト１６を介して
、それぞれ外周側ベローズ支持体１２、及び内周側ベロ
ーズ支持体１４に伝えられて支持されるから、ベローズ
１３ニ直接作用してベローズに大きな応力が発生するこ
とはない。さらにベローズ１３と外周側ベローズ支持体
１２との間、及びベローズ１３と内周側ベローズ支持体
１４との間はアルミナセラミックスの溶射膜で電気的に
絶縁されているから、ベローズ部のトロイダル方向の一
周抵抗はベローズの伸展長と板厚だけで決まる。従って
ベローズ１３は単に必要な真空容器の一周抵抗を得、か
つ真空容器内部の真空を保持する機能を有するだけでよ
く、大きな電磁力に対する強度メ／バーである必要はな
い。
体１１は外周側ベローズ支持体１２を金型としてベロー
ズ１３を一体成形したものでらるからベローズ１３と外
周側ベローズ支持体１２０波形状は一致する。ベローズ
構造体１１を製作後、内周側ベローズ支持体１４で更Ｖ
Ｃ成形調整を行えば、ベローズ１３と外周側ベローズ支
持体、及び内周側ベローズ支持体の間の遊隙はほとんど
なくなる。従って、プラズマ崩壊時やトロイダルコイル
の立上げ時等に大きな電磁力がベローズ自身に作用して
も、その電磁力はベローズよりもはるかに機械的剛性の
高い外周側ベローズ支持体、及び内周側ベローズ支持体
で効果的に支持され、機械的に最も弱いべローズに大き
な応力が発生することはない。一方真空容器のベローズ
部以外に働く電磁力は、ベローズ部をトロイダル方向に
拡張、又は圧縮する力、ベローズ部を捩る力、ベローズ
部にせん断変形を与える力等に分類されるが、これらは
、絶縁リーマボルト１５、及び絶縁ボルト１６を介して
、それぞれ外周側ベローズ支持体１２、及び内周側ベロ
ーズ支持体１４に伝えられて支持されるから、ベローズ
１３ニ直接作用してベローズに大きな応力が発生するこ
とはない。さらにベローズ１３と外周側ベローズ支持体
１２との間、及びベローズ１３と内周側ベローズ支持体
１４との間はアルミナセラミックスの溶射膜で電気的に
絶縁されているから、ベローズ部のトロイダル方向の一
周抵抗はベローズの伸展長と板厚だけで決まる。従って
ベローズ１３は単に必要な真空容器の一周抵抗を得、か
つ真空容器内部の真空を保持する機能を有するだけでよ
く、大きな電磁力に対する強度メ／バーである必要はな
い。
以上説明した様に、本発明によれば、外周側ベローズ支
持体を金型としてベローズを一体成形してベローズ構造
体を構成し、更にベローズ構造体の内側に内周側ベロー
ズ支持体を設けて、それぞれ絶縁リーマボルト、及び絶
縁ボルトでベローズ部７ランジに強固に結合したので、
真空容器のトロイダル方向の一周抵抗値を損うことなく
強磁場中で使える高信頼性の核融合装置の真空容器を提
供することができる。
持体を金型としてベローズを一体成形してベローズ構造
体を構成し、更にベローズ構造体の内側に内周側ベロー
ズ支持体を設けて、それぞれ絶縁リーマボルト、及び絶
縁ボルトでベローズ部７ランジに強固に結合したので、
真空容器のトロイダル方向の一周抵抗値を損うことなく
強磁場中で使える高信頼性の核融合装置の真空容器を提
供することができる。
第１図は本発明による核融合装置の真空容器におけるベ
ローズ部の断面図、第２図は従来の核融合装置の真空容
器とトロイダルコイルを示す部分断面平面図、第３図は
第２図中■−■矢視拡大断面図でちる。 １・・・プラズマ、 ２・・・真空容器、３・・
・トロイダルコイル、 ４・・・ベローズ部、５・・
・ベローズ、 ６・・・ベロース支持体、７ａ、
７ｂ・・・ベローズ部フランジ、 ８・・・支持枠、９
・・・絶縁スペーサ、１０・・・絶縁ボルト、１１・・
・ベローズ構造体、 １２・・・外周側ベローズ支持体、 １３・・・成形ベローズ、 １４・・・内周（ｌｌｌベローズ支持体、１５・・・絶
ｆｉ ＩＪ−マボルト、１６・・・絶縁ボルト。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第１図 第２図 Ａ
ローズ部の断面図、第２図は従来の核融合装置の真空容
器とトロイダルコイルを示す部分断面平面図、第３図は
第２図中■−■矢視拡大断面図でちる。 １・・・プラズマ、 ２・・・真空容器、３・・
・トロイダルコイル、 ４・・・ベローズ部、５・・
・ベローズ、 ６・・・ベロース支持体、７ａ、
７ｂ・・・ベローズ部フランジ、 ８・・・支持枠、９
・・・絶縁スペーサ、１０・・・絶縁ボルト、１１・・
・ベローズ構造体、 １２・・・外周側ベローズ支持体、 １３・・・成形ベローズ、 １４・・・内周（ｌｌｌベローズ支持体、１５・・・絶
ｆｉ ＩＪ−マボルト、１６・・・絶縁ボルト。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第１図 第２図 Ａ
Claims (1)
- 外周側ベローズ支持体の内側をベローズの波形に加工し
その表面及び端面にアルミナセラミックスの膜で電気的
絶縁処理を施しこれを金型としてベローズを成形して前
記外周側ベローズ支持体とベローズとを一体化したベロ
ーズ構造体と、前記ベローズの波形に外周面を加工して
その表面及び端面をアルミナセラミックスの膜で電気的
絶縁処理してポロイダル方向に複数分割し前記ベローズ
構造体の内周に接する内周側ベローズ支持体とを備えた
ことを特徴とする核融合装置の真空容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201544A JPS6180088A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 核融合装置の真空容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201544A JPS6180088A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 核融合装置の真空容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180088A true JPS6180088A (ja) | 1986-04-23 |
Family
ID=16442807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201544A Pending JPS6180088A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 核融合装置の真空容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6180088A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165304A (ja) * | 1997-06-26 | 2007-06-28 | Mks Instruments Inc | トロイダル・プラズマ・チャンバ |
| CN109791809A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-05-21 | 俄罗斯联邦诺萨顿国家原子能公司 | 真空等离子体反应堆 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59201544A patent/JPS6180088A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007165304A (ja) * | 1997-06-26 | 2007-06-28 | Mks Instruments Inc | トロイダル・プラズマ・チャンバ |
| JP2008218431A (ja) * | 1997-06-26 | 2008-09-18 | Mks Instruments Inc | トロイダル・プラズマ・チャンバ |
| CN109791809A (zh) * | 2016-09-16 | 2019-05-21 | 俄罗斯联邦诺萨顿国家原子能公司 | 真空等离子体反应堆 |
| CN109791809B (zh) * | 2016-09-16 | 2023-03-07 | 俄罗斯联邦诺萨顿国家原子能公司 | 真空等离子体反应堆 |
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