Application of inter-linked superconducting coils for central solenoid and advanced divertor configuration of DEMO

DEMO炉における中心ソレノイド及び先進ダイバータ配位へのインターリンク超伝導コイルの応用

宇藤 裕康; 朝倉 伸幸; 飛田 健次; 坂本 宜照; 染谷 洋二; 星野 一生; 中村 誠

Uto, Hiroyasu; Asakura, Nobuyuki; Tobita, Kenji; Sakamoto, Yoshiteru; Someya, Yoji; Hoshino, Kazuo; Nakamura, Makoto

インターリンク超伝導コイル概念は、トロイダル磁場(TF)コイルと鎖交するように中心ソレノイド(CS)やポロイダル磁場(PF)コイルを現場巻きするもので、インターリンク概念をCSに適用することにより、その断面積の増大により通常のCSに比べて格段に大きい磁束供給が可能となる。本発表では、インターリンクCSコイルの初期検討として導体設計を含むコイル概念に加え、電流フィーダ部分の超伝導線材の種類について交流損失を考慮した冷却構造、電磁力などの設計概略値の検討結果について報告する。本発表では、配位形成に大きなコイル電流を必要とする先進ダイバータ配位(Super-X)へのインターリンク超伝導コイル概念の応用として、インターリンク超伝導PFコイルの工学設計について報告する。

Recently, use of an inter-linked (IL) superconducting coils in a tokamak fusion DEMO reactor were proposed. A basic idea of the IL-CS concept is to wind a CS such that it is linked in a set of toroidal field (TF) coils. In this presentation, the detailed descriptions of the engineering design of the superconducting CS linked in TFCs will be presented. Handling of a large exhausted power from the core plasma is the most important issue for the fusion reactor. Recently, advanced divertor concepts of super-X divertor (SXD) was proposed. The plasma equilibrium calculations for SlimCS showed that large coil currents are required for the conventional divertor coil location outside TFC. These results show that installation of the divertor coils inter-TFC (inter-linked PF) is required for the DEMO advanced divertor design. In this presentation, engineering feasibility of the inter-linked superconducting CS and PF for constructing the SXD equilibrium configuration will be presented.