核融合炉における真空排気を成立させる超音速ジェットポンプの研究

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04233
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 宮澤 順一 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (50300728)
• 連携研究者: 後藤 拓也 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30509518) ; 坂本 隆一 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (10290917) ; 三浦 英昭 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (40280599) ; 田中 将裕 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00435520) ; 相良 明男 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (20187058)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 真空排気 / 核融合炉 / 超音速 / クライオポンプ / 拡散ポンプ

研究成果の概要

本研究では、核融合炉に必要な強磁場下での水素とヘリウムの同時連続大量排気を可能とするSupersonic Jet Pump（SJP）の原理実証実験を行った。SJPとは、10 K程度に冷却した心棒の表面に、排気ガスの超音速ジェットを吹き付けて凝固させ、これをカッターで削ぎ落として気化し、排気するという装置である。
実験の結果、今回製作したSJPの実効排気速度は空気で0.3 - 0.5 立方メートル毎秒と、大型ターボ分子ポンプと同等であること、この排気速度は 5 - 7 sccmで10万秒以上の空気排気後も保持されること、カッターの動作は特に水素成分に大きな影響を及ぼすこと、などが明らかとなった。

自由記述の分野

核融合学