JPS63193497A - Faraday shield - Google Patents

Faraday shield

Info

Publication number
JPS63193497A
JPS63193497A JP62022554A JP2255487A JPS63193497A JP S63193497 A JPS63193497 A JP S63193497A JP 62022554 A JP62022554 A JP 62022554A JP 2255487 A JP2255487 A JP 2255487A JP S63193497 A JPS63193497 A JP S63193497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
faraday shield
jacket
attached
plasma
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
Application number
JP62022554A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
藤井 常幸
和也 上原
孝治 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Japan Atomic Energy Agency
Original Assignee
Toshiba Corp
Japan Atomic Energy Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Japan Atomic Energy Research Institute filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62022554A priority Critical patent/JPS63193497A/en
Publication of JPS63193497A publication Critical patent/JPS63193497A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 口発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は核融合装置のプラズマを追加熱する高周波加熱
装置に装備されるファラデーシールドに係シ、特にイオ
ンサイクロトロン周波数帯高周波加熱装置のファラデー
シールドに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a Faraday shield installed in a high-frequency heating device that additionally heats the plasma of a nuclear fusion device, and particularly relates to a Faraday shield installed in a high-frequency heating device for additionally heating plasma in a nuclear fusion device. This invention relates to a Faraday shield for a heating device.

(従来の技術) 核融合装置のプラズマ加熱としては、プラズマ中に′電
流を通して加熱するソユール加熱、これの他に第2段加
熱方法として、中性粒子入射加熱法及び高周波加熱法等
が採用されている。
(Prior art) For plasma heating in nuclear fusion devices, Soyur heating is used to heat the plasma by passing an electric current through it, and in addition to this, neutral particle injection heating, high frequency heating, etc. are used as second-stage heating methods. ing.

上記高周波加熱法は高周波電磁エネルギーを真空容器内
に生成されたプラズマに吸収させて上記プラズマの温度
を上昇させる方法であシ、この場合用いられる電磁波の
周阪数帯によって各種の方式がちシ、その一つにイオン
サイクロトロン周波数帯(以下I CRFと略称する)
高周波加熱装置がある。
The above-mentioned high-frequency heating method is a method of increasing the temperature of the plasma by absorbing high-frequency electromagnetic energy into the plasma generated in a vacuum container. One of them is the ion cyclotron frequency band (hereinafter abbreviated as ICRF).
There is a high frequency heating device.

ICRF高周波加熱装置は第4図に示すように高出力の
数百MHz帯の一周波を発生し増幅する高周波発信器1
と、この高周波発信器1から発生し九高周波出力をトカ
マク装置2まで伝送する同軸ケーブル式の高周波伝送系
3と、この伝送系3に接続され高岡e田力をトカマク装
置2の真空容器内に生成されたプラズマ4に放出するア
ンテナに相当する結合系5とから構成されている。
As shown in Figure 4, the ICRF high-frequency heating device includes a high-frequency oscillator 1 that generates and amplifies a high-output single-frequency wave in the hundreds of MHz band.
, a coaxial cable type high frequency transmission system 3 that transmits the high frequency output generated from this high frequency oscillator 1 to the tokamak device 2, and a high frequency transmission system 3 connected to this transmission system 3 that generates Takaoka electric power in the vacuum vessel of the tokamak device 2. and a coupling system 5 corresponding to an antenna that emits the plasma 4.

上記結合系5にはトカマク装置2との螢合性によりルー
プアンテナ方式、T型すップ纒波管方式があるが、ここ
ではT型すップ4波管方式を対象とする。
The coupling system 5 includes a loop antenna system and a T-type SUP 4-wave tube system depending on the compatibility with the tokamak device 2, but here the T-SUP 4-wave tube system is targeted.

このT型すップ導波管方式の結合系5は、真空容器5a
内に導波管6が納められて、トカマク装置2本体に直接
接続される。
This T-type drop waveguide type coupling system 5 includes a vacuum vessel 5a.
A waveguide 6 is housed inside and directly connected to the main body of the tokamak device 2.

したがって、導波管6は、高X9且つ高熱負荷等の厳し
い環境下に置かれる。また、かかる導波管6は、トカマ
ク装置2の大型化に伴ない長期にわたって運転がなされ
、一層の厳しい環境条件が要求されている。上述した要
求事項の他に、導波8管6で導かれた高周波電流のつく
る磁場は外部に通すが、導波管6t−静電的にシールド
すると共にプラズマ4からの高エネルギー粒子が導波管
6の内側へ侵入するのを極力抑えるものとして導波管6
の先端部にファラデーシールド7が装着される。
Therefore, the waveguide 6 is placed under harsh environments such as high X9 and high heat load. Further, as the tokamak device 2 becomes larger, the waveguide 6 is operated for a long period of time, and is required to meet more severe environmental conditions. In addition to the above-mentioned requirements, the magnetic field created by the high-frequency current guided by the waveguide 8 tube 6 is passed to the outside, but the waveguide 6t is electrostatically shielded and high-energy particles from the plasma 4 are guided. The waveguide 6 is used as a means to suppress intrusion into the inside of the tube 6 as much as possible.
A Faraday shield 7 is attached to the tip.

第5図は従来のファラデーシールドを示しておシ、スダ
レ状の内側シールド板8と、外側シールド板9とで導波
管6の端面を覆うように例えばボルト10によシ固定さ
れて配置され、スダレの開口部が見かけ土埃われないよ
うにシールド板8゜9がラップするように構成している
。なお、内側シールド板8と外側シールド板9とは高周
波電流のつくる磁場がプラズマ4側に通るように所定の
隙間を設けて配置され、コ字形の両端が導波管6の側面
に取付けられているう 上記の如く構成された7アラデーシールドでは、プラズ
マ4からの照射熱をシールド板8,9の熱容量で吸収し
、導波1g6への熱伝導で冷却する慣性冷却が実現され
る。従って小型の実験規模のトカマク装置のように、そ
の運転が短時間・ぐルスでかつパルス間隔の長い場合に
は要求条件を満足するが、大釜のトカマク装置では特に
冷却に関してその条件を満足せず、使用不可能でめった
FIG. 5 shows a conventional Faraday shield, in which a sagging inner shield plate 8 and an outer shield plate 9 are fixed by bolts 10, for example, so as to cover the end face of the waveguide 6. The shield plate 8.9 is constructed so as to wrap around the opening of the sag so that it does not seem to get dusty. The inner shield plate 8 and the outer shield plate 9 are arranged with a predetermined gap so that the magnetic field generated by the high-frequency current passes through to the plasma 4 side, and both ends of the U-shape are attached to the sides of the waveguide 6. In the 7 Allade shield configured as described above, inertial cooling is realized in which the heat irradiated from the plasma 4 is absorbed by the heat capacity of the shield plates 8 and 9, and cooled by heat conduction to the waveguide 1g6. Therefore, the requirements are met when the tokamak device operates for short periods of time and has long pulse intervals, such as a small experimental-scale tokamak device, but a cauldron tokamak device does not meet the requirements, especially regarding cooling. , rarely available.

即ち、その理由を以下述べる。That is, the reason will be described below.

シールド板8,9の両端は、導波管6の側面にボルト1
0で固定されているため、運転時のプラズマ4からの照
射熱によりて熱膨張し縁返し曲げ応力を受け、寿命的に
も問題があった。
Bolts 1 are attached to the sides of the waveguide 6 at both ends of the shield plates 8 and 9.
Since it is fixed at 0, it thermally expands due to the irradiation heat from the plasma 4 during operation and is subjected to edge bending stress, which also poses a problem in terms of life.

−万トカマク装置2の大型化に伴なって、プラズマ4か
らの照射熱流床も犬きくな9、かつプラズマ半径方向の
みならず1周方向にも大きな照射熱が生じる。特に周方
向はトカマク装置2本体に高周波加熱装置用としての受
熱保護板が設けられていない場合には半径方向の数倍の
熱流束となシ、耐熱性に問題があった。
- As the tokamak device 2 becomes larger, the irradiation heat flow bed from the plasma 4 also becomes narrower 9, and a large amount of irradiation heat is generated not only in the radial direction of the plasma but also in the circumferential direction. In particular, in the circumferential direction, if the main body of the tokamak device 2 is not provided with a heat receiving protection plate for the high-frequency heating device, the heat flux is several times that in the radial direction, and there is a problem in heat resistance.

またトカマク装置112の大型化に洋ってその運転時間
も、長時間/4’ルス且つほぼ連続の長時間運転になる
ため、熱伝導のみでの慣性冷却方式では、耐熱性に問題
があシ使用不可能であった。
Furthermore, as the size of the tokamak device 112 increases, its operation time becomes long/4' luth and almost continuous. It was unusable.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来の技術にあっては、プラズマからの照射
熱を熱伝導のみの慣性冷却方式によシ冷却しているもの
であるため、長時間・セルス且つほぼ連続の長時間運転
では、耐熱性に問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In this way, in the conventional technology, the irradiated heat from the plasma is cooled by an inertial cooling method that uses only heat conduction. In addition, there was a problem with heat resistance during almost continuous long-term operation.

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、高熱流束に耐え、かつ長時間運転にも
使用できるファラデーシールドを提供することにある。
The present invention was made based on the above circumstances, and its object is to provide a Faraday shield that can withstand high heat flux and can be used for long-term operation.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明によるファラデーシー
ルドは、導波管先端の両側に取付けられる一対のジャケ
ットと、このジャケット夫々に接続され九冷媒を通す多
数本のフィン付パイプと、上記ジャケットの反導波管側
に取付けられたガードリミッタ−とで構成され、上記ジ
ャケット及びフィン付パイプに冷媒を通すようにしたこ
とを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the Faraday shield according to the present invention includes a pair of jackets attached to both sides of the tip of a waveguide, and nine connected to each jacket. It is characterized by comprising a number of finned pipes through which the refrigerant passes, and a guard limiter attached to the side opposite to the waveguide of the jacket, and in which the refrigerant is allowed to pass through the jacket and the finned pipes.

(作用) このように本発明では、ジャケット及びフィン付パイプ
に冷媒を通すことで、熱流束の比較的小さい半径方向と
熱流束の大きい周方向とで別個に冷却が可能となシ、高
熱流束に耐え且つ長時間運転にも耐えることができるよ
うになる。
(Function) In this way, in the present invention, by passing a refrigerant through the jacket and the finned pipe, cooling can be performed separately in the radial direction where the heat flux is relatively small and the circumferential direction where the heat flux is large. It becomes possible to withstand bundles and long-term operation.

(実施例) 以下本発明によるファラデーシールドを第1図乃至第3
図に示す一実施例に従い説明する。なお第1図以降にお
いては、第5図と同一部材には同一符号を付してその詳
細な説明を省略する。
(Example) Below, the Faraday shield according to the present invention is shown in FIGS. 1 to 3.
Description will be made according to an embodiment shown in the figure. Note that from FIG. 1 onward, the same members as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

第1図において、;roa、1!Obは、一対のジャケ
ットでアシ、ジャケット20hとジャケット20bとは
、フィン付ノ4イf21で連結され、夫夫導波管6に弾
性体として波バネ22を介して六角ボルト23で壜付け
られている。なお、27は押え板である。
In FIG. 1, ;roa, 1! Ob is a pair of jackets, and the jacket 20h and the jacket 20b are connected by a finned groove f21, and are attached to the waveguide 6 as an elastic body with a hexagonal bolt 23 via a wave spring 22. ing. Note that 27 is a presser plate.

ジャケット20th、20bの反導波管側にはモリブデ
ン等の高融点材料よりなるガートリミッタ−24が銀ロ
ー付は等で固着されている。このガードリミッタ−24
の先端は、外側板24&と内側板24bの2枚に分割さ
れ、各側板24hと24bはスリン)24cがラップす
るように設けられている。
A guard limiter 24 made of a high melting point material such as molybdenum is fixed to the opposite side of the waveguide of the jackets 20th and 20b with silver brazing or the like. This guard limiter-24
The tip is divided into two pieces, an outer plate 24& and an inner plate 24b, and each side plate 24h and 24b is provided so as to be wrapped by a slint 24c.

またジャケット2θaの上部には、外部に設けられる図
示しない冷媒供給装置から冷媒を供給する供給ノ母イブ
25が接続され、ジャケット20bには排出i4イゾ2
6が接続されている。
Further, a supply motherboard 25 for supplying refrigerant from an externally provided refrigerant supply device (not shown) is connected to the upper part of the jacket 2θa, and the jacket 20b is connected to the exhaust i4 iso2
6 is connected.

上記の如く構成された本実施例のファラデーシールドに
よれば、図示しない外部に設けられた冷媒供給装置から
供給された冷媒が供給・9イブ25、ジャケット2θa
、フイン付ノ苧イブ2ノ、ジャケット20bを貫流して
排出i4イブ26で上記冷媒供給i&置に戻る。
According to the Faraday shield of this embodiment configured as described above, the refrigerant supplied from the external refrigerant supply device (not shown) is supplied with
, the finned refrigerant tube 2 passes through the jacket 20b and returns to the refrigerant supply point I& at the discharge tube 26.

このように運転中冷媒を循環させることができるので、
プラズマからの半径方向の熱流束はフィン付パイf21
で取去ることができ、また周方向の熱流束はガードリミ
ッタ−24t−介してジャケット20&、20bで取去
ることができ、もって導波管6への侵入熱を極力抑える
ことができる。
In this way, the refrigerant can be circulated during operation, so
The radial heat flux from the plasma is finned pi f21
The heat flux in the circumferential direction can be removed by the jackets 20 & 20b via the guard limiter 24t, thereby suppressing the heat intrusion into the waveguide 6 as much as possible.

一方高周波磁場は、フィン付パイf21のフィン21m
の隙間21b及びガードリミッタ−24に設けられたり
ミツ)J4cから放散されプラズマを加熱することがで
きる。
On the other hand, the high frequency magnetic field is the fin 21m of the finned pie f21.
The plasma provided in the gap 21b and the guard limiter 24 can be dissipated from J4c and heat the plasma.

また運転時には、フィン付パイf21の温度上昇によシ
、導波f6とフィン付・9イア021との間には熱膨張
差を生じるが、波バネ22のたわみで熱膨張差を吸収す
る事が可能である。なお上記実施例のガードリミッタ−
24は先端部を2枚に分割したが、スリット付の2枚の
板で構成してもよい。
Furthermore, during operation, due to the temperature rise of the finned pie f21, a difference in thermal expansion occurs between the waveguide f6 and the finned 9-ear 021, but the difference in thermal expansion is absorbed by the deflection of the wave spring 22. is possible. Note that the guard limiter of the above embodiment
Although the distal end portion of 24 is divided into two pieces, it may be composed of two plates with slits.

以上述べたように、本実施例によれば熱流束の比較的小
さい半径方向は、フィン付パイプ21で冷却し、熱流束
の大きい周方向は高融点材料製のガードリミッタ−24
1−介して冷却するようにしたので、プラズマからの高
熱流束に耐え且つ長時間運転にも使用できる。またジャ
ケット20a。
As described above, according to this embodiment, the radial direction where the heat flux is relatively small is cooled by the finned pipe 21, and the circumferential direction where the heat flux is large is cooled by the guard limiter 24 made of a high melting point material.
Since it is cooled through the plasma, it can withstand high heat flux from plasma and can be used for long-time operation. Also jacket 20a.

20bの導波管6への取付部に弾性体として波・シネ2
2t−設けたことにより、フィン付ノ9イf21に生じ
る熱応力を大幅に小さくする事ができ長寿命化が図られ
る。
20b is attached to the waveguide 6 as an elastic body.
By providing 2t, the thermal stress generated in the finned part 9 and f21 can be significantly reduced, resulting in a longer service life.

[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ジャケットとフィン
付・臂イブとで構成し、かつ熱流束の大きい周方向には
ガードリミッタ−を設け、これらに冷媒を循環させて冷
却するようにしたので、プラズマからの高熱流束に耐え
、かつ長時間運転にも使用できる品質および性能ともに
向上させたファラデーシールドが提供できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is composed of a jacket and a finned/arm rib, and a guard limiter is provided in the circumferential direction where the heat flux is large, and a refrigerant is circulated through these. Since it is cooled, it is possible to provide a Faraday shield with improved quality and performance that can withstand high heat flux from plasma and can be used for long-term operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるファラデーシールドの一実施例を
示す斜視図、第2図は第1図のIV−IV線に沿う断面
図、第3図は第2図のV−V線に沿う断面図、第4図は
高周波加熱装置の概略構成図、第5図は従来のファラデ
ーシールドを示す斜視図である。 6・・・導波管、20h、20b・・φジャケット、2
1・・・フィン付/臂イゾ、22・・・波バネ、24・
佛・ガードリミッタ−125・・・供給パイプ、26・
・・排出ノ? イ フ0゜ 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第5図
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a Faraday shield according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line V-V in FIG. 2. 4 are schematic configuration diagrams of a high-frequency heating device, and FIG. 5 is a perspective view showing a conventional Faraday shield. 6... Waveguide, 20h, 20b...φ jacket, 2
1...With fin/arm iso, 22...Wave spring, 24.
Buddha Guard Limiter-125... Supply pipe, 26.
...Emission? IF0゜Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高周波加熱装置用の導波管の先端部に装着され、
上記導波管により導かれた高周波電流の作る磁場は上記
導波管の外部のプラズマに作用させると共に上記導波管
を静電的にシールドし且つ上記導波管の外部のプラズマ
からの高エネルギー粒子が上記導波管の内部に侵入する
のを防止するファラデーシールドにおいて、上記導波管
の先端部の両側に取付けられる一対のジャケットと、こ
のジャケット夫々に接続された冷媒を通す多数本のフィ
ン付パイプと、上記ジャケットの反導波管側に取付けら
れた高融点材料よりなるガードリミッターとから構成さ
れたことを特徴とするファラデーシールド。
(1) Attached to the tip of the waveguide for high-frequency heating equipment,
The magnetic field created by the high-frequency current guided by the waveguide acts on the plasma outside the waveguide, electrostatically shields the waveguide, and removes high energy from the plasma outside the waveguide. A Faraday shield that prevents particles from entering the waveguide includes a pair of jackets attached to both sides of the tip of the waveguide, and a number of fins connected to each jacket to allow coolant to pass through. 1. A Faraday shield comprising a guard limiter made of a high melting point material and attached to the side opposite to the waveguide of the jacket.
(2)ジャケットは、弾性体を介して上記導波管に取付
けたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
ファラデーシールド。
(2) The Faraday shield according to claim (1), wherein the jacket is attached to the waveguide via an elastic body.
(3)ガードリミッターは、その先端部が2枚に分割さ
れ且つ分割片夫々が互いにラップするようにスリットを
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のファラデーシールド。
(3) The Faraday shield according to claim (1), wherein the guard limiter is divided into two pieces at its distal end and provided with a slit so that the divided pieces overlap each other.
JP62022554A 1987-02-04 1987-02-04 Faraday shield Pending JPS63193497A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62022554A JPS63193497A (en) 1987-02-04 1987-02-04 Faraday shield

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62022554A JPS63193497A (en) 1987-02-04 1987-02-04 Faraday shield

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63193497A true JPS63193497A (en) 1988-08-10

Family

ID=12086064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62022554A Pending JPS63193497A (en) 1987-02-04 1987-02-04 Faraday shield

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63193497A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20040111419A (en) Composite core nonlinear reactor and induction power receiving circuit
JPS63193497A (en) Faraday shield
JPS61227399A (en) Fila deshield for high frequency heater
JPH0234799Y2 (en)
JPH01186600A (en) Faraday shield for high frequency heating device
JP2521779B2 (en) Plasma heating device
JP2809815B2 (en) High-frequency emission device for plasma heating
JPS6185799A (en) Faraday shield
JP3418862B2 (en) Radiation shield plate
JP2777134B2 (en) High frequency heating equipment
JPH05304000A (en) High frequency coupler
JPS6276199A (en) High frequencyh heater
JPH0789155B2 (en) High frequency heating device
JPH01186598A (en) Faraday shield for high frequency heating device
JPH0137841B2 (en)
JPS63126142A (en) Gyrotron device
JPS6212099A (en) High frequency heater
JPS62139299A (en) Radio frequency heater
JP4587967B2 (en) Electromagnetic device for charged particle accelerator
JPS6166400A (en) Plasma heating antenna
JPS6178100A (en) High frequency heater
JPH02267898A (en) Absorber for synchrotron discharger
JPH02301203A (en) Faraday shield
JPH01169898A (en) High-frequency heater
JPH0510335Y2 (en)