JPS62103599A - 核融合装置の計測装置 - Google Patents

核融合装置の計測装置

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JPS62103599A
JPS62103599A JP60244326A JP24432685A JPS62103599A JP S62103599 A JPS62103599 A JP S62103599A JP 60244326 A JP60244326 A JP 60244326A JP 24432685 A JP24432685 A JP 24432685A JP S62103599 A JPS62103599 A JP S62103599A
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JP
Japan
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plasma
reflecting mirror
mirror
nuclear fusion
phase
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Pending
Application number
JP60244326A
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English (en)
Inventor
明聖 畑山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Plasma Technology (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。

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計測装置に係り、特に真空容器を
含む遮蔽体の内側部分に反射鏡をその鏡面がプラズマと
直接面するように設置した核融合装置の計測装置に関す
る。
〔発明の技術的背景〕
重水素(D)と三重水素(T)のD−T核融合反応を発
生させる核融合装置は、第5図に示すようにトーラス状
の真空容器2内にプラズマ1を発生させ、このプラズマ
1をプラズマ加熱装置6により外部よりエネルギを注入
して約1@度の高温にまで加熱するように構成されてい
る。そして、この加熱によりD−T核融合反応を発生さ
せ、このD−T核融合反応によって約14MeVの高エ
ネルギ中性子が発生するようになっている。
真空容器2の周囲にはプラズマ1からの核融合中性子束
を遮蔽するための遮蔽体3が設置されている。そして、
遮蔽体3の周囲には真空容器2の内部にトロイダル方向
の磁場をつくるためのトロイダル磁場コイル4と、ボロ
イダル方向のfit!場をつくるためのボロイダル磁場
コイル5が設置されている。これらのトロイダル磁場コ
イル4及びボロイダル磁場コイル5によって発生する重
畳磁場は真空容器2の内部にドーナツ状の磁気面を形成
し、高温のプラズマ1は上記重畳磁場により真空容器2
の壁面に直接接触することなく図示の形状を保ち、真空
容器2内に閉じ込められる。
上記の如く構成される核融合M置においてプラズマ1の
診断及び制御を行うためには、多くのプラズマ物理量を
測定する必要がある。その中でブラズマ密度は核融合出
力の172乗に比例するため、プラズマ密度の測定は核
融合炉の出力制御の観点から極めて重要と考えられる。
プラズマ密度(特に電子密度)の測定には、プラズマの
屈折率が真空中のそれと異なることから、いわゆる干渉
法が従来よりしばしば用いられる。
この干渉法の測定原理は、例えばプラズマにレーザ光等
の電磁波を入射した場合、その波長は真空中を伝播する
場合とは異なるため、伝播速度も真空中とプラズマ中と
では自と異なってくる。その結果、電磁波が真空中を伝
播した場合とプラズマ中を同一距離伝播した場合とでは
波の位相に変化が生じ、位相差Δφが生ずることになる
。ここで、入射波の周波数fがプラズマ周波数fρ(f
p−ωp / 2π、ωp2Mne e” /me ε
0゜ただし、ne;電子密度、e;電子電荷、me;電
子質l、εロ ;真空の誘電率)に比べて十分大きい場
合には、位相差Δφはプラズマ電子密度neとプラズマ
中での伝播距離りとに比例するので(Δφ〜ne−L)
、プラズマ形状が決まればプラズマ中での伝播距離しは
既知となるから、プラズマ中を透過した電磁波と透過し
ない1i11波との位相差Δφを測定すればプラズマ電
子密度ne の測定が可能となる。
第6図は上述した干渉法を用いた従来のプラズマ密度計
測装置を示すもので、このプラズマ密度計測装置はレー
ザ発振器7A、7B、半透過鏡8A、8B、80.8D
、反射鏡9A、9B、9Cおよび位相検出器10A、1
0Bより構成されている。上記レーザ発振器7Aのレー
ザ光11Aはプラズマ1中を伝播するプローブ光として
用いられ、その一部は半透過鏡8A、反射鏡9B、半透
過18Bで順次反射されて位相検出器10Bへ導かれる
が、残りのレーザ光はプラズマ1中を伝播し、反射tl
t9Aで反射されて再びプラズマ1中を伝播後、半透過
鏡8Cにより位相検出器10Aへ導かれる。
一方、レーザ発振器7Bのレーザ光11Bは位相測定の
ための参照光として用いられ、その一部は半透過1!8
Dで反射されて位相検出器108へ導かれ、残りは反射
鏡9Cにより位相検出器10Aへ導かれる。従って、位
相検出器10Aにはプラズマ1中を通過したプローブ光
11A′と参照光11Bが入射し、位相検出器10Bに
はプラズマ1中を通過しないプローブ光11Aと参照光
11Bが入射することになるので、これらの合成波形の
位相を検出することによりプラズマ1中を通過したプロ
ーブ光11A−と通過しないプローブ光11Aとの位相
差Δφの測定が可能となる。
なお、上記レーザ発振器7A、7Bの発振周波数fA及
びfBは、測定精度上の理由からあらかじめΔf=fA
−f日 (Δf<fA、fa)だけ異なる周波数のもの
が用いられる。また、プラズマがない場合の位相検出器
10Aでの時間波形を測定しておけば位相検出器10B
は必ずしも必要としないが、レーザ発振器7Aの発振周
波数fxはかなり大きく、位相測定に対してかなりの時
間分解能Δt(1/fAが必要となる。これに対して合
成波を利用すれば、 Δf (−fA−fa <:fA )は十分小さくなる
ので、それほど大きな時間分解能を必要としないですみ
、また実時間でプラズマ密度の時間変化を測定できると
いう理由から第6図に示すようなプラズマ密度計測装置
が用いられる。
〔背景技術の問題点〕
ところで、上述したようなプラズマ密度計測装置におい
ては反射19Aの反射鏡面をプラズマ1に面して設置す
る必要があり、このために反射鏡9Aを真空容器2を含
む遮蔽体3の内側部分に設置している。ところが、反射
tl19Aを遮蔽体3の内側部分に設置した場合、以下
のような問題点が考えられる。
(1)プラズマからの高エネルギ・イオンあるいは中性
粒子の入射を受けるため、スパッタリングによる反射鏡
面の激しい摩耗が予想される。
(2]D−T核融合反応で生ずる中性子照射を受けるた
め、反射鏡材料の反射率の低下が予想され、これにより
反射波のパワーが低下し、S/N比の低下を1Bいて測
定精度の低下につながる。
(a 反射鏡の頻繁な交換を必要とし、反射鏡交換のた
めにわざわざ核融合炉全体を長時間停止しなければなら
ないため、核融合装置の稼働率及び経済性に悪影響を及
ぼす。
〔発明の目的〕
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、遮蔽体の内側部分に設置された反射鏡が中性粒子負荷
、中性子照射等によって損耗を受けた場合でもその交換
を簡便かつ迅速に行うことができる核融合装置の計測装
置を提供することを目的としている。
(発明の概要〕 本発明による核融合装置の計測装置は、上記の目的を達
成するために遮蔽体の内側部分に設置した反射鏡を多面
体構造とし、簡単な操作により損耗を受けた反射鏡面を
損耗を受けていない反射鏡面と交換できるようにしたこ
とを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図を参照して説
明する。
第1図は本発明によるプラズマ密度計測装置の概略構成
図で、同図において符号107Δ、107Bはレーザ発
振器、108A、101jB、108G、108D、は
半透過鏡、109A、109B、109Cは反射鏡、1
10A、110Bは位相検出器である。
上記レーザ発振器107A及び107Bは遮蔽体3の外
側に設置され、レーザ発振器107Aのレーザ光111
Aはプラズマ1中を伝播するプローブ光として用いられ
、レーザ発振器107Bのレーザ光111Bは位相測定
のための参照光として用いられる。また、前記反射[1
09Aは第2図および第3図に示すように多面鏡(図で
は6面It)112とそれを回転させるための回転軸1
13より構成され、遮蔽体3の内側部分に回転可能に設
置されている。
上記構成においてレーザ発振器107Aから発振された
レーザ光111Aは、その一部が半透過鏡108A、反
射鏡109B、半透過鏡108Bで反射されて位相検出
器110Bに導かれ、残りのレーザ光はプラズマ1中を
伝播し、反射iii。
9Aで反射されて再びプラズマ1中を伝播した後、半透
過&i108Cにより位相検出器110Aに導かれる。
また、レーザ発振器107Bから発振されたレーザ光1
11Bは、その一部が半透過&1108Dで反射されて
位相検出器110Bに導かれ、残りのレーザ光は反射1
t109Cにより位相検出器110Aに導かれる。これ
により位相検出器110Aではプラズマ1中を伝播した
レーザ光の位相が測定され、位相検出器107Bではプ
ラズマ1中を伝播しないレーザ光の位相が測定されて両
者の位相差からプラズマ密度の測定が可能となる。
そして、上記測定中に反射11109Aがプラズマから
の中性子照射等によって損耗を受けた場合には反射11
09Aを回転軸113を中心に回転することにより損耗
を受けていない鏡面と簡単かつ迅速に交換することがで
きる。
このように遮蔽体3の内側部分に設置される反射鏡10
9Aを回転可能な多面体構造とすることにより、その鏡
面の1つが中性粒子負荷、中性子照射等によって激しい
損耗を受けた場合でも回転軸113を回転ぎせることに
より損耗を受けていない鏡面と簡単かつ迅速に交換す゛
ることがごきる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、前記実施例では遮蔽体3の内側部分に設置され
る反射鏡109Aを回転可能な多面体構造としたが、第
4図に示すように反射鏡109Aを縦長の平板とし、真
空容器2に窓114を設けてこの窓114を通して反射
tl 109 Aをプラズマ1と直接面するように設置
してもよい。
このようにすれば窓114を臨む部位の鏡面が損耗を受
けた場合には反射1109Aを上下方向に摺動すること
により、損耗を受けていない鏡面に換えることができる
。なお、上記実施例ではプラズマ密度計測装置に適用し
たが、反射鏡を使用する計測装置であれば本発明を利用
することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、遮蔽体の内側部分
に反射鏡をその鏡面がプラズマと直接面するように設置
した核融合装置の計測装置において、前記反射鏡を多面
体構造としたことにより反射鏡が中性粒子負荷、中性子
照射等によって損耗を受けた場合でもその交換作業を間
中かつ迅速に行えるので、核融合装置全体の稼働率及び
経済性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本発明の一実施例を示し、第1図はプ
ラズマ密度計測装置の概略構成図、第2図は第1図のI
I−I[断面図、第3図は遮蔽体の内側部分に設置され
る反射鏡の構造を示す斜視図、第4図は本発明の他の実
施例を丞す反射鏡の斜視図、第5図は@融合装置の概略
構成図、第6図は従来のプラズマ密度計測装置の概略構
成図である。 1・・・プラズマ、2・・・真空容器、3・・・遮蔽体
、4・・・トロイダルコイル、5・・・ボロイダルコイ
ル、107A、107B・・・レーザ発振器、108A
〜108D・・・半透過鏡、109A〜109G7’・
反射鏡、110A、110B・・・位相検出器、112
・・・多面鏡、113・・・回転軸。 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 真空容器を含む遮蔽体の内側部分に反射鏡をその鏡面が
    プラズマと直接面するように設置した核融合装置の計測
    装置において、前記反射鏡を多面体構造としたことを特
    徴とする核融合装置の計測装置。
JP60244326A 1985-10-31 1985-10-31 核融合装置の計測装置 Pending JPS62103599A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60244326A JPS62103599A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 核融合装置の計測装置

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JP60244326A JPS62103599A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 核融合装置の計測装置

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JPS62103599A true JPS62103599A (ja) 1987-05-14

Family

ID=17117046

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JP60244326A Pending JPS62103599A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 核融合装置の計測装置

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JP (1) JPS62103599A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006010337A1 (de) * 2006-03-07 2007-09-20 Carl Zeiss Smt Ag Off-axis-Objektive mit drehbarem optischen Element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006010337A1 (de) * 2006-03-07 2007-09-20 Carl Zeiss Smt Ag Off-axis-Objektive mit drehbarem optischen Element
DE102006010337B4 (de) * 2006-03-07 2010-06-02 Carl Zeiss Smt Ag Off-axis-Objektive mit drehbarem optischen Element
US8339575B2 (en) 2006-03-07 2012-12-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Off-axis objectives with rotatable optical element

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