(57)【要約】  核融合発電プラントの為のアーキテクチャが開示されている。プラントは、核融合炉から中性子を生成する為の核融合チャンバと、レーザー・システムとを含み、レーザー・システムにおいて、レーザーが真空チャンバ付近に配置され、核融合チャンバにエネルギーを提供し、核融合反応を始動させる。レーザーと核融合チャンバとの間のビーム経路は、人がレーザー・システムにアクセスすることを妨げるであろうレベルで、核融合チャンバからの中性子がレーザー・システムに達することを防ぐように構成されている。【選択図】  図３
2014500490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核融合発電プラントであって、
核融合反応から中性子を生成する為の核融合チャンバと、
前記核融合チャンバ付近に配置された複数のレーザーを含み、前記核融合チャンバにエネルギーを供給し、前記核融合反応を始動する為のレーザー・システムと、
前記レーザーと前記核融合チャンバとの間の複数のビーム経路であって、前記核融合チャンバからの前記中性子が、人が前記レーザー・システムにアクセスすることを妨げるレベルで前記レーザー・システムに達するのを防ぐ、前記ビーム経路と、
を備える、核融合発電プラント。
【請求項２】
前記複数のビーム経路は、第１部分と第２部分を含み、前記第１部分は、第１の中性子用ピンホールを通過し、第２部分は第２の中性子用ピンホールを通過し、前記第１ピンホール及び前記第２ピンホールは、非線形に配置されている、請求項１に記載の核融合発電プラント。
【請求項３】
前記レーザー・システムは、第１部分と第２部分とに分離され、前記第１部分は、前記核融合チャンバの上方に配置され、前記第２部分は、前記核融合チャンバの下方に配置され、前記第１部分からのビームは前記核融合チャンバの上部の開口を通って前記核融合チャンバに入り、前記第２部分からのビームは、前記核融合チャンバの下部の開口を通って前記核融合チャンバに入る、請求項１に記載の核融合発電プラント。
【請求項４】
前記核融合チャンバは、複数のセグメントを備え、各セグメントは、前記ビーム経路が通る少なくとも２つの開口を有する、請求項３に記載の核融合発電プラント。
【請求項５】
前記核融合チャンバを囲む真空チャンバを更に備え、これにより、前記核融合チャンバは、前記真空チャンバから除去可能になり、前記ビーム経路を変更することなく交換可能になる、請求項１に記載の核融合発電プラント。
【請求項６】
前記真空チャンバは、密閉された開口を含み、前記開口により、前記ビーム経路は、前記真空チャンバを通過可能になり、前記核融合チャンバに入ることができる、請求項５に記載の核融合発電プラント。
【請求項７】
前記真空チャンバは、開閉可能なドアを含み、前記核融合チャンバを前記真空チャンバ内に入れることができる、請求項５に記載の核融合発電プラント。
【請求項８】
冷却材が循環する冷却材ブランケットを更に備え、前記冷却材ブランケットは、前記核融合チャンバを囲み、そこから熱を除去する、請求項１に記載の核融合発電プラント。
【請求項９】
前記核融合チャンバは、複数のセグメントを備え、各セグメントは、
冷却材が流れる一組の管を含む第１壁と、
冷却材が流れる前記第１壁の後方にある冷却材ブランケットと、
そのセグメントに冷却材源を接続する為の第１コネクタと、
前記セグメント内を循環した冷却材の為に、前記セグメントの外に流路を設ける為の第２コネクタと、
を含む、請求項１に記載の核融合発電プラント。
【請求項１０】
前記核融合チャンバは、概略球形であり、前記複数のセグメントの各々は、前記概略球形の垂直軸を通る細長いスライスを備える、請求項９に記載の核融合発電プラント。
【請求項１１】
各セグメントは、
核融合用ターゲットが前記チャンバの中に噴出される開口の第１部分と、
前記ターゲットからの廃棄物が収集可能な開口の第２部分と、
を更に含む、請求項９に記載の核融合発電プラント。
【請求項１２】
核融合反応から中性子を生成する為の核融合チャンバであって、
複数の実質的に同一の複数のモジュールを含む、前記核融合チャンバと、
前記核融合チャンバを含み、減じられた圧力雰囲気内で前記核融合チャンバを隔離する為の真空チャンバと、
前記核融合チャンバ付近に配置されエネルギーを前記核融合チャンバに供給する複数のレーザーであって、前記核融合反応を始動する為に必要なレーザーより多くのレーザーを含む、前記複数のレーザーと、
前記レーザーと前記核融合チャンバとの間の複数のビーム経路であって、人が前記レーザー・システムにアクセスすることを妨げるであろうレベルで、前記核融合チャンバからの前記中性子が前記レーザー・システムに達することを防ぐ、前記複数のビーム経路と、を備える、核融合発電プラント。
【請求項１３】
前記核融合チャンバの前記モジュールは、物理的に互いに接続されず、各々が、所望位置で、それに対する支持部材を含み、個々のモジュールは、前記モジュールの全てを交換することなく、交換可能である、請求項１２に記載の核融合発電プラント。
【請求項１４】
前記複数のレーザーのうち個々のレーザーは、前記核融合発電プラント内部に装着され、個々のレーザーの交換が、他のレーザーの交換を要することなく可能である、請求項１２に記載の核融合発電プラント。
【請求項１５】
前記個々のレーザーは、前記核融合発電プラントが稼働中であっても交換可能である、請求項１４に記載の核融合発電プラント。
【請求項１６】
前記複数のレーザーは、少なくとも第１壁及び第２壁により前記真空チャンバから分離され、前記第１壁及び前記第２壁の各々は、前記ビーム経路が通過するピンホールを含み、前記第１壁内の前記ピンホールは、前記第２壁内の前記ピンホールと非線形的に整列される、請求項１２に記載の核融合発電プラント。
【請求項１７】
保守用ベイと、
前記保守用ベイ内に保管された予備の核融合チャンバと、
前記真空チャンバ内のドアと、
を更に含み、
前記真空チャンバ内部に位置された前記核融合チャンバは、前記ドアを通して前記真空チャンバから除去可能であり、前記保守用ベイからの前記予備の核融合チャンバにより交換可能である、請求項１２に記載の核融合発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【連邦支援研究開発の下でなされた発明に対する権利に関する声明】
【０００１】
[0001]米国政府は、米国エネルギー省とローレンス・リバモア・ナショナル・セキュリティ・エルエルシーとの間の契約第ＤＥ  ＡＣ５２−０７ＮＡ２７３４４号に従い、本発明における権利を有する。
【関連出願に対する参照】
【０００２】
[0002]この米国特許出願は、先に出願された２件、すなわち、シリアル番号第６１／４１１，３９０として２０１０年１１月８日に出願された"Inertial Confinement Fusion PowerPlant which Decouples Life-Limited Components from Plant Availability"という名称の米国仮出願、シリアル番号第６１／４２５，１９８号として２０１１年２月１日に出願された同一名称を有する米国仮出願に関連し、それらの出願からの優先権を主張する。
【発明の背景】
【０００３】
[0003]本発明は、核融合反応を使用する熱処理又は商業電力の生産に関する。特に、本発明は、寿命が制限された構成要素をプラント稼働率から切り離す慣性閉じ込め核融合発電プラントに関する。これは、発電プラント自体で使用される特定構成要素の寿命より実質的に長期間にわたり、信頼性の高い電力を与えることを可能にする。
【０００４】
[0004]国立点火施設（ＮＩＦ）、世界最大かつ最もエネルギーを有するレーザー・システムが、目下、カリフォルニア州リバモアにあるローレンス・リバモア国立研究所で稼働中である。ＮＩＦ稼働の一つの目標は、研究所内で最初に核融合点火を実証することである。初期実験は、核融合燃焼波を伝播する、点火された、それ自体から約２０ＭＪの収率を生じることが予想される。施設の可能出力は、最大１５０−２００ＭＪの収率が最終的に得られるものである。ＮＩＦは、研究器具として設計され、その中の一つにおいて、重水素-トリチウム含有ターゲットにおける一回の「ショット（shots）」は、研究の為に実施される。ＮＩＦの説明は、Moses氏等の核融合科学及び技術（Volume60, pp 11-16 (2011））及びその中の引用文献で見つけることができる。
【発明の簡単な要約】
【０００５】
[0005]電力、特にクリーン電力の急成長が必要である。ＬＬＮＬにおいて、（しばしば「ＬＩＦＥ」と言及される）レーザー慣性閉じ込め核融合エネルギーとして知られるプロジェクトは、発電プラントに基づく核融合を２０３０年以前の米国経済、その前に商業化前のプラント・フォーマットに導入することに向けて作業中である。ＬＩＦＥ技術は、炭素を持たない電力を世界に拡大する為の道筋を提供する。それは、核拡散のリスクを有することなく、安全かつ持続可能な方法で、カーボンフリーのクリーン・エネルギーを提供する。
【０００６】
[0006]非常に多くの消費者に送られるべき電力を発生させる技術と同様に、ＬＩＦＥに関する一つの課題は、信頼性である。消費者が予期することは、電力供給における並外れた高い信頼性である。その成果は、その電力を与えるユーティリティが、その必要な高信頼性を確実にする施設を維持することである。そのため、核融合電力に関する課題の中には、保守又は交換を要する構成要素が、グリッドに対するプラント稼働率をさえぎることなく、維持可能であり修理可能なメカニズムを与えることが含まれる。
【０００７】
[0007] 本願明細書で説明される技術において、核融合発電プラントは、核融合チャンバと共に設けられ、この中に、重水素及びトリチウム燃料を含むカプセルが１秒当たり複数回導入される。個別の燃料カプセル（又は「ターゲット」）がチャンバの中心に達すると、レーザー列がターゲットを発火させ、燃料を加熱・圧縮し、核融合反応を作り出す。核融合反応からの熱は、チャンバを通って循環する冷却材により取り込まれる。この熱は、その後、電気を発生させる為に使用される。
【０００８】
[0008] 本願発明者等は、核融合発電プラントの為のアーキテクチャを開発したが、このアーキテクチャにおいて、様々な構成要素（例えば、レーザー）の整備が、発電プラントのオフラインを必要とすることなく実施可能である。さらに、核融合チャンバ自体が、整備を必要とし、それにより、プラントがオフラインを必要とする場合であっても、そのアーキテクチャは、新しいチャンバ内での取り替えにより稼働が比較的迅速に実行されることを可能にする。
【０００９】
[0009]本願発明者等が提供する発電プラントのアーキテクチャは、その高い稼働率を確実にし、その所有者の設備投資を保護する。寿命が制限された構成要素をプラント稼働率から切り離すことは、様々な技術を使用して達成される。例えば、本願発明者等は、予め構成された「ボックス」内で核融合反応を始動する為に使用されるレーザーを設け、プラントの稼働中、ボックスがレーザーをプラント運動学的に装着され、ホット・スワップすることを可能にする。そのため、複数年の要求事項が適切である発電プラントの他の観点より短い平均故障時間をもって、レーザーの信頼性を寛大に扱える。この解決策は、同様に、短い平均交換時間を提供し、現場から遠くに位置する先端技術レーザー・ボックスの保守及び工場ベースの建設を可能にする。デュアル中性子用ピンホール方式は、プラント稼働中に人がレーザー・ベイにアクセスすることを可能にするので、保守体制を簡単にする。ライン交換可能ユニットとして核融合チャンバを扱うことにより、新生技術又は新しい材料は、それらが利用可能になるときに、核融合チャンバ内で使用可能になる。これは、また、より広いプラント設備投資を保護し、そのチャンバの保守中に連続した電力生産の為に予備のチャンバの使用を可能にする。
【００１０】
[0010]レーザー用カルーセル・アーキテクチャも、「ボックス内レーザー方式」によって可能になる。この配置は、ビーム・スイッチ・ヤードの必要性を排除するが、同時に、光学部品が核融合環境内部で必要とされる程度を最小限にする。核融合環境内で必要とされる単一の最終光学部品は交換可能なので、この構成要素に対しては、より簡単な保守が可能になる。
【００１１】
[0011]また、このアーキテクチャは、真空チャンバから核融合チャンバを切り離す。これは、核融合チャンバの中性子衝撃の大半を受ける「第一壁」の最も高い脅威環境内で真空密閉の必要性をなくす。本願発明者等の方式は、第一壁の為にセグメント化された管状設計を利用し、これにより、効率的な熱結合、低い機械的応力、高い強度重量比を与える。また、核融合チャンバのモジュラー方式は、核融合チャンバを光学システムから切り離し、ブランケット及び第一壁モジュールの迅速な除去及び交換を可能にするので、配管系統接続の形成及び切断だけは必要であるが、高精度光学経路を再構成する必要はない。
【００１２】
[0012]液体リチウム冷却材は、プラント内のトリチウム在庫量を減らし、トリチウム閉じ込め要求事項を緩和するが、高い熱効率を与える。チャンバ内部でゼノン充填核融合環境を使用することにより、第一壁は、イオン・デブリから保護され、Ｘ線加熱は緩和される。これにより、商業的に利用可能なスチールを使用することができ、全体のモジュールは、必要に応じて、単一ユニットとして交換可能になる。また、このアーキテクチャは、各ターゲット後に全チャンバがクリア（清浄）されるという必要性をなくし、許容可能な「パーセント」レベルのクリアリング率を要するにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】[0013]図１は、商用的核融合発電プラントの為の構成要素を図示する簡略図である。
【図２】[0014]図２は、商業的核融合発電プラントの為の例示的設計の斜視図である。
【図３】[0015]図３は、前記プラント内のレーザーのカルーセル配置を図示する斜視図である。
【図４】[0016]図４は、レーザーと核融合チャンバを図示するエンジン・ビルの横断面図である。
【図５】[0017]図５は、モジュラー型レーザー設計及びカルーセル・アーキテクチャの斜視図である。
【図６】[0018]図６は、レーザーからのビーム経路の初期部分を示す図形である。
【図７】[0019]図７は、ビーム経路の残りの部分を示す斜視図である。
【図８】[0020]図８は、ライン交換式ユニットの中へのレーザー構成要素のパーティション分割を示す図形である。
【図９】[0021]図９は、真空チャンバからの核融合チャンバの分離を図示する。
【図１０】[0022]図１０は、保守の為の核融合チャンバの交換を示す図形である。
【図１１】[0023]図１１は、冷却材を核融合チャンバに設ける為の連結器と共に、真空チャンバと核融合チャンバを示す横断面図である。
【図１２】[0024]図１２は、核融合チャンバのモジュラー特性を示す図形である。
【図１３】[0025]図１３は、核融合チャンバのセグメントを示す図形である。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００１４】
[0026]慣性閉じ込め核融合に必要な状態を作り出すレーザー性能は、２０１２年頃のＮＩＦにおいて実証されることが予想されている。核融合収率は、ＬＩＦＥプラントの物理的基盤を確立する為に要求されているように、「点火」プロセスを実証するには１ＭＪを超えることが要求される。初期実験の予想によると、収率、レーザー・エネルギーに対する核融合エネルギーの比が１０であり、約１５ＭＪの核融合エネルギー収率が生じる。点火と利得を実証する為の最初の実験は、ホット・スポット点火ジオメトリによる３５１ｎｍレーザー光と、約１．５ＭＪのレーザー・エネルギーとを使用する。本願明細書で説明されるシステムは、ＮＩＦにおける研究から確立し、商業的核融合電力システムの為のアーキテクチャを備える。
【００１５】
[0027]本願発明者等のシステムは、核融合チャンバ内部の重水素-トリチウム（ＤＴ）核融合反応から、１４００万電子ボルト（ＭｅＶ）の中性子を生成する慣性閉じ込め核融合を与える。核融合中性子は、チャンバの「第一壁」の後方に循環するブランケットを冷却する溶解リチウムに入り、結果として生じる熱は、従来の商業的に利用可能な装置を駆動する為に使用され、その熱を電気に変換する。冷却材は、通常、５００-６００℃体制で動作するであろう。プロセス熱も、輸送に必要な水素を生成し、海水から塩分を除き、製造プロセスに電力を与え、油抽出、或いは、他の用途の為に使用可能である。
【００１６】
[0028]本願発明者等による好ましい方式において、中心ホット・スポット核融合は、「間接」駆動を使用して始動され、核融合反応を与える。間接駆動は、レーザーからのエネルギーを使用し、ＤＴ核融合燃料のカプセルが内部にあるホーラムを加熱する。ホーラムの内部表面の高エネルギー・レーザー・ビームとの衝撃は、内部表面にＸ線を放出させる。これらのＸ線は、燃料を圧縮して加熱し、核融合点火及び燃焼を引き起こす。（ホーラムの無い）直接駆動、或いは（分離された圧縮及び点火レーザー）高速点火のような代替え方式も同様に核融合反応の為に使用されてもよい。
【００１７】
[0029]過去１０年間にわたる商業電力源の為の典型的発電プラント稼働率は、米国において、約９０％であり、約３％の計画されていない稼働停止がある。これは、核融合のような技術的に強力な解決策にとって高い障害を課す。特に、ギガワット規模の発電プラントに対する稼働停止の予測は重要である。これが意味することは、稼働が、物理的性能における潜在的不安定、或いは、核融合技術における間欠的故障により脅かされてはならないことである。この点で、慣性核融合は、準安定状態の反応炉と比較して、利点と課題の両方を有する。
【００１８】
[0030]本願明細書で説明されているのは、レーザー駆動型核融合中性子源からギガワット量の熱電力（ＧＷｔｈ）を発生させる為の発電プラント用アーキテクチャである。本願発明者等の目標は、２０３０年以降の期間に、エネルギー政策の考慮事項に力を発揮するのに十分な商業的核融合電力を早く送ることである。本願明細書で説明された方式は、発電プラント用アーキテクチャを与え、このアーキテクチャは、ＮＩＦにおいて検証され、既存の製造技術を使用する駆動装置の解決策に結び付けられた物理的特性を使用する。本願発明者等のプラント稼働方式は、高度な材料開発を待つ必要性も克服する。プラントの構造用材料の為の既知の生産ルートを使用することにより、建設時間が短くなり、新しい材料の開発に左右されない。
【００１９】
[0031]本願発明者等のアーキテクチャによるＬＩＦＥプラントのサブシステム可分性は、高い保守性及びシステム稼働率を与え、そのうえ、進行中の物理的材料及びシステム研究からの予期される進歩に基づき稼働上の改善が可能になる。本願発明者等のアーキテクチャは、多数の可能な開発及びリスク減少活動において、トレードオフ判断を可能にする。それは、オプションの選択を可能にし、競争的な電気生産を可能にする本願発明者等のアーキテクチャは、電気費、資金構築率及び費用、ライセンスの単純さ、信頼性、稼働率、保守、検査、予測可能な稼働停止、稼働停止後の迅速な再始動、設備投資の保護、都市環境及び安全基準を満足する能力、公共の受容性、時宜に適ったデリバリを提示する。
【００２０】
[0032]様々な基準は、全体的な発電プラント・アーキテクチャ、サブシステム構成、一定の技術的なオプションにおいて、基本的設計の選択を決める。例えば、後述するように、プラントが稼働可能なままで維持されるレーザー・サブシステムを設計することの影響は、著しく重要である。これは、たとえサブシステムの信頼性が比較的低くても、全体のプラント稼働率を高いままにすることができる。
【００２１】
[0033]慣性閉じ込め核融合エンジン（ＩＦＥ）の反復モードは、核融合生成における副次的な故障に対してシステムが無反応であることを確実にする。すなわち、失敗した爆縮は、プラントの稼働停止を導くよりもむしろ、プラント出力だけに影響を与える。一方、ＩＦＥエンジンの構成要素（駆動装置、インジェクタ等）は、システム・レベルにおいて常時、動作可能な状態でなければならず、相当レベルの生産確保を必要とする。説明されたように、全体のプラント性能に影響を与えることなく、保守モードに個々のレーザー・ビーム・ライン（及び他の構成要素）が移動可能な高度並列モジュラー型アーキテクチャを採用することにより、これが緩和される。核融合に対する他の方式と同様に、高い稼働率には、高い脅威環境（第一壁、ブランケット・モジュール、真空／ガスバリア、最終的光学部品など）に長寿命の材料が必要である。ＬＩＦＥ設計において、これは、稼働体制を確立することにより緩和されてきたが、稼働体制は、これらの構成要素の周期的な交換と実質的な保護を可能にする。本願発明者等のアーキテクチャは、事故の結末を最小にし、局所的環境で衝撃を安全にすることは、高負荷中心の都市及び工業に隣接する場所に調和する。特に、これは、トリチウムの在庫量と、あらゆる計画済み廃棄物の流れを最小にすることを意味する。
【００２２】
[0034]図１は、単純化された概略形式で、本願で説明される核融合発電プラントの機能性及び構成要素の全体を図示する。ダイオード励起レーザー１０は、核融合チャンバ２０内で核融合反応を始める為に使用される。光学経路は、核融合チャンバ２０の中心のピンホール１２（一つのピンホールだけが図示）を通って集束する３ωレーザー１０を使用する。製作されたホーラムとＤＴカプセル・ターゲット６０は、１秒当たり２０回（例えば、１０−２０ヘルツの割合で）核融合チャンバに噴出される。核融合反応からの中性子は、チャンバ２０の「正面の壁」の後方を流れるリチウム冷却材を加熱する。トリチウム除去からターゲット製作ステップまで実線で表示されているように、冷却材４０が循環するとき、トリチウムは冷却材から除去され、より多くのターゲット５０を製作する為に使用される。また、加熱された冷却材は、熱交換器７０を通過する。冷却材からの熱は、周知の電気発生装置８０を駆動する為に使用可能であり、例えば、超臨界蒸気ランキン・サイクルを使用して電力９０を生産する。
【００２３】
[0035]図２は、レーザー慣性閉じ込めエネルギーにより生み出される核融合を使用する発電プラントの為の全体アーキテクチャを図示する。この図は、ＬＩＦＥエンジン・ビル１００を示すが、ビルは、直径が外側に１００メートル、高さが５８メートルである。トリチウム・プラント１１０は、ビル１００内の核融合チャンバを通って循環するリチウム冷却材からトリチウムを抽出する。同様に図示されているのはチャンバ保守施設１２０とタービン・ビル１３０であり、チャンバ保守施設１２０において、核融合チャンバは保守の為に除去され、交換用チャンバが設けられ、タービン・ビル１３０において、核融合反応により作り出される熱が冷却材から抽出され、最終的に電力を生産する為に使用される。プラントは、トリチウムが自給自足であり、定常状態の稼働において、核融合エンジン用燃料を与える為に十分なトリチウムが生成される。（燃料の重水素部分は、例えば、海水で、広く利用可能である。）核融合ターゲットを生産するターゲット工場は、描かれていないが、近くに位置することが可能である。
【００２４】
[0036] 安全とライセンシング懸念の両方のために、本願発明者等は、進行中のトリチウム在庫量を最小限にするだけでなく、トリチウム供給を確実にすることにより商業プラント製品投入率を束縛しない。トリチウム・プロセス・プラントの規模、費用、設計方針は、ターゲットの材料の中身、核融合チャンバのクリアリング割合と密接に結びつけられている。本願のアーキテクチャは、核融合プラント内部で１ｋｇ未満のレベルまで、更に、ターゲット生産工場用の同様のレベルまで、進行中のトリチウム在庫量を減少させる。ＩＦＥカプセル内の高比率の燃焼（ＬＩＦＥ施設に対して、＞３０％）は、トリチウム増殖要求事項を緩和するが、一ショット当たりの燃料の僅かなミリグラム量の使用、純粋なリチウム冷却材の選択は、施設内に伴出される材料の量を大幅に減少させる。構造用、冷却材用の、たった数十グラムの在庫量と、数百グラムの在庫量とが、このアーキテクチャの為に選択される。これが、冷却材発火の影響力を些細なレベルまで最小にする。
【００２５】
[0037]図３は、図２に描かれたプラント１００の中央部分の拡大図である。このアーキテクチャは、ダイオード励起固体レーザー技術を使用する。レーザーは、モジュラー方式を使用し、高い構成要素の利用可能性と保守性を与えると同時に、高度な材料開発の為の必要性を緩和する。図３に示されているのは、核融合チャンバの上方のカルーセル構成に配置されたレーザー１０の列２００である。同様に配置されたレーザーの他のカルーセルは、核融合チャンバの下に位置されている。レーザー１０からのビームは、ビーム経路２１０を辿り、最終的には、チャンバの最上部および底部周囲の周りの開口部を通って核融合チャンバに入る。（以下、ジオメトリ及びビーム経路を詳細に説明する。）ビームは、チャンバの最上部にあるシャッター付き開口部を通り、ターゲット・インジェクタにより噴出される核融合ターゲットに集束する。ターゲットがチャンバの中心に達するとき、レーザーは発火し、ターゲット内部で核融合を引き起こす。ターゲットの残留物は、チャンバの底部を出ていく。
【００２６】
[0038]各ターゲットのカプセル内部の核融合反応は、中性子を発生させ、これらの中性子は、核融合チャンバを囲む冷却材に入り、冷却材を加熱させる。この加熱された冷却材は、蒸気タービン発電機８０（図１）、或いは、周知設計の他の装置を使用する電気を発生させるために使用される。後述するように、レーザーからチャンバまでのビーム経路は、レーザー・ベイ及び光学経路構成要素から核融合チャンバのシールドを可能にする。そのため、これらの構成要素は、発電プラントを停止させることなく、必要に応じて保守が可能になる。
【００２７】
[0039]本願で説明された方式の利点は、レーザー駆動装置からの核融合ターゲット性能の分離性が、将来のターゲット設計を、それらが適切なインターフェース特性（すなわち、同様の照射ジオメトリ、ビーム・ライン要求事項、ターゲット噴出、サバイバル制約、許容可能な第一壁に対する脅威、ガス取り扱いシステムとの互換性、トリチウム・プラント及び廃棄物プロセス・システム）を保持する限り、残りのプラントに組み込ませることを可能にすることである。同様に、レーザー技術が進歩するにつれて、それらの改良も、プラントに組み込むことが可能である。
【００２８】
[0040]図４は、核融合チャンバ２０、レーザー列２００，各列２００内の個々のレーザー１０の配置を図示する横断面図である。この図は、核融合チャンバ前後のレーザーの配置を図示する。また、ビーム経路に沿った異なる場所における３つの焦点を例示する。好ましい実施において、これらの場所のうち２つの場所で中性子用ピンホールが設けられている。これらのピンホールを非線形配置で設けることにより、核融合チャンバからの中性子（これらの飛翔経路は直線）は、チャンバのシールドにより遮断され、レーザー・ベイに入ることが妨げられる。核融合エンジンが稼働中であり、電力が生産中のときであっても、これがレーザーの整備を可能にする。最終光学部品は、核融合チャンバから離れており、チャンバの中心から約１７ｍｍに立っている。これが、光学部品に対する中性子損傷を減少させ、Ｘ線及びイオン・デブリ損傷を緩和し、単純なフレネル型光学部品の使用を可能にし、オンライン保守を可能にする位置に光学部品を配置する。
【００２９】
[0041]同様に、図４に概略的に図示されているのは、噴出システム２２５であり、これは、ターゲットをチャンバの中心の中へと下方に噴出し、中性子の流れからシャッタ（図示せず）により保護される。タンク２３５は、リサイクル及び再使用の為に、ターゲットから残留溶融材料、チャンバ２０から他の廃産物を取り込む。ターゲット噴出及び追跡システムは、"Fusion Target Injection andTracking"と題する、シリアル番号_________で_________に出願されたアトーニー・ドケット番号第９１９２０−７９２７３２号（ＩＬ-１２３５４）の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願に、より詳細に説明されている。ターゲット自体は、"Indirect Drive Targets For FusionPower"と題する、シリアル番号______、______に出願されたアトーニー・ドケット番号第９１９２０−8２３090号（ＩＬ-１２３５8A）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願に、より詳細に説明されている。これらの特許出願の各々は、参考の為に本願に組み込まれる。
【００３０】
[0042]図５は、レーザーカルーセル及び核融合チャンバまでのビーム経路を図示する核融合発電プラントビルの切り取り斜視図である。他の全ての構成要素は、図面から除去されている。レーザーは、核融合チャンバの上下に、カルーセル様式で配置されていることに留意されたい。レーザーからのビームは、構造中心に照準が定められ、適切な光学部品を使用し、核融合チャンバの中心でターゲットに集束される。経路は、より詳細に後述される。
【００３１】
[0043]図５の右手側は、レーザー１０のうち単純な一つのレーザーの概略図である。レーザーは、従来のセミトレーラ・トラックの後部に載せられる大きさの「ボックス」に適合するように十分にコンパクトに設計される。（比較すると、ＮＩＦレーザーは、各々が現場で組み立てられ、約１００ｍの長さを要する。）個々のレーザー設計の、より詳細な説明は、"Method and System for CompactEfficient Laser Architecture" と題され、シリアル番号____、____に出願され、譲渡され、アトーニー・ドケット番号第９１９２０−８２３９１０（ＩＬ−１２３５１）本発明の譲受人に譲渡され、参考の為に本願に組み込まれる、米国特許出願で見つけられる。説明されたアーキテクチャは、１グループ当たり８本のビーム・ラインの列に分けられる３８４本のビーム・ラインを与える。
【００３２】
[0044]ＬＩＦＥプラント内のレーザーは、全体の発電プラントの寿命より短い寿命を有する。これらの寿命が制限された構成要素をプラント稼働率から切り離すことにより、より信頼性の高い、長期間の電力発生が可能になる。レーザーのライン交換式ユニットの本質は、レーザー保守の為に全体プラントがオフラインをとる必要性を減少または排除する。「ボックス内に」レーザーを設けることにより、これらを稼働中にホット・スワップすることが可能になる。そのため、例えば、核融合チャンバの故障に対する平均時間より短い、レーザーの故障に対する平均間隔は寛大に扱うことができる。さらに、レーザーの各列２００は、余分なレーザー１０を含み、列のうちの一つのレーザー内のレーザー構成要素又は一つのレーザーの故障は、発電プラントを停止させない。プラント稼働の詳細な統計的モデルは、重大な構成要素の測定寿命、保守タイムスケールの妥当な予想に基づき、示されたビーム構成を支持する。図示されていないのは、レーザー内の構成要素に冷却材を与える為に使用される冷却材ループである。
【００３３】
[0045]ダイオードは、レーザー用励起増幅器として使用される。ヘリウム冷却は、高い反復率で増幅器を動作することを可能にする。ビーム・ライン及びその構成要素についての詳細は、"Transverse Pumped Laser AmplifierArchitecture"と題する本願発明者等の係属出願である米国特許出願（シリアル番号第１２／９４０，８６９号）と、"Pockels Cell-Based Optical Switchwith a Gas-Coupled Electrode"と題する米国特許出願（シリアル番号第１２／９１３，６５１号）で見つけられる。これらの特許出願の各々も同様に、本願に参考の為に組み込まれる。
【００３４】
[0046]レーザー・システムにおけるモジュール性に対する、この方式は、効率的かつ費用効果的なサプライ・チェーンを可能にする。これは、レーザーを従来のトラックでプラントまで出荷することを可能にし、発電プラントから遠隔地の従来の製造施設でレーザーを製造することを可能にする。レーザーは、プラントの残部に対する最小インターフェース及び運動学的配置を使用する、少ない高架据え付けプロセスを提供する。レーザーの固体物理構成要素に付随する大規模市場は、高い競争力のあるサプライ・チェーンを与えるが、このサプライ・チェーンは、現在、商業的に生き残れる製品投入に合致するダイオード価格ポイント（２から４¢／Ｗ）を提示する。これが、プラント構成の為に入手可能な範囲に固体レーザーを導く。故障した隣接ビームを補う為に出力強化機能を備えた適当に多数のビーム・ラインを適合することにより、連続したプラント稼働を維持することができる。
【００３５】
[0047]本願発明者等は、個々のレーザーに対して、少なくとも２０００時間の平均故障時間を算定する。これは、８時間という稼働シフト内でビーム・ボックスを取り替える性能に結びつけられ、高いプラント稼働率が生じる。本願発明者等の方式は、従来のＩＦＥプラント設計からの目覚ましい転換であり、これらは、極端に高いレベルの駆動装置信頼性に依存し、プラント稼働の許容可能なレベルを持続させる。
【００３６】
[0048]図６及び図７は、レーザーからターゲット・チャンバまでのビーム経路を図示する。ビームは、前述された、図５の右上の角に示されたようなレーザー・システム１０から発せられることに留意されたい。レーザーからのビームは、コリメーティング・レンズに向かって第１焦束レンズを通過する。これら２つのレンズ間の区域は、レーザー・ビームを比較的に小さな直径まで集束させるが、一組の中性子用ピンホールが設けられるのが、この場所である。この図に示されていないのは、垂直壁であり、この内部にピンホールが位置されている（図１４を参照）。これらのピンホール及びコリメーティング・レンズを通過した後、ビームは、放物面鏡により垂直方向に集束される。この方式は、第２組の中性子用ピンホールをビームの為に設けることを可能にする。第２組の中性子用ピンホールから斜めに配向された第１組のピンホールと共に、ターゲット・チャンバから中性子が後方へとレーザーに向かって逃げることが妨げられる。これは、光学的構成要素とレーザーを中性子損傷から保護し、中性子環境に入ることなく、人による整備を可能にする。
【００３７】
[0049]第２組のピンホールを通過した後、レーザーは、ターゲット・チャンバに向かって、フレネル・レンズにより集束される。この方式は、核融合環境内にはフレネル・レンズだけを有するという利点を与え、そのレンズは、チャンバの中心から十分に後方に配置される。これらのレンズは、レーザー用光学部品と比較して、相対的に安価であり、必要に応じて交換可能である。
【００３８】
[0050]図６は、一列２００の個々のレーザー１０に対するビーム経路の拡大図である。「ボックス内の」各レーザーの出力は、４１５ｍｍ矩形断面を持つ１ωビームである。「トロンボーン」システム２３５は、レーザー出力と３ω周波数コンバータ２４０との間に等しい経路長を与える。３ω周波数コンバータ２４０に続き、他のトロンボーン・システム２４５が使用され、カルーセルにおける場所に拘わらず、各レーザーの経路において対応経路長調整を導入することにより、全ビームがターゲットに同時に達することが確実になる。３ωリレー・テレスコープは、中性子用ピンホールに向かうビームを集束する為に使用される（図８を参照）。１ωにおけるアパーチャは、２５ｃｍ矩形であるが、３ωにおけるアパーチャは４２ｃｍ矩形である。
【００３９】
[0051]図７は、レーザーからターゲットまでのビーム経路を示す他の図である。この図は、ビーム経路における３ωミラー、リレー・テレスコープ、他の光学的構成要素の一部を示す。この図示は、各融合チャンバの上方に２つのレーザー列２００を描写する。フレネル・レンズは、最終光学部品として使用されている。図７に示されているように、レーザー列は、約４７°の外部円錐角および約２７°の内部円錐角でビームを与えている。これらのビームは、ホーラムの各端部のレーザー入口ホールにおいてホーラムに入る。
【００４０】
[0052]図８は、どのようにレーザー・システムが、分離したライン交換式ユニットにパーティション分割されるかを示す図である。システムの大半が、前述されたボックス内レーザー１０に含まれる。さらに、２つのミラー２５０と周波数コンバータ２６０から成るビーム・ラインの他の２つの部分は、分離パッケージとして設けられる。図８における残りの図は、前述したように、中性子用ピンホールと、それらの周りにある光学的構成要素を示す。
【００４１】
[0053]図８に示されるように、プラント設計は、一対のオフセット中性子用ピンホールを備えた二重壁中性子シールドを組み込む。この特徴により、内的光学経路が可能になると同時に、人の自由な移動を可能にするレベルまで（〜０．０４レム／年）レーザー・ホール内の残留放射線を減少させることができる。２つの非線形に配置された中性子用ピンホール２６２、２６５の使用により、光学的構成要素の本質的に全てを、核融合環境から隔離する。この特徴は、核融合反応により発生される中性子から保護される必要性を有することなく、プラント稼働中に保守作業員がレーザー・ベイ内にいることを可能にする。
【００４２】
[0054]図９は、真空チャンバ２７０からの核融合チャンバ２０の分離を示す。これは、核融合チャンバ自体が、真空システムから、更に、光学システムから切り離されることを可能にする。それが、全体的に（例えば、仕切り部が互いに接合する場所を）気密接合する懸念を有することなく、核融合チャンバの製造を可能にする。ビーム・ポート２１の上部アレイとビーム・ポート２２の下部アレイは、レーザー・ビームが核融合チャンバの壁を通過し、インジェクタ１８により噴出されるターゲットに衝突することを許容する。
【００４３】
[0055]図９に示されるアーキテクチャは、真空チャンバから核融合チャンバを切り離す。これは、最も高い脅威環境、すなわち、第一壁及び冷却用ブランケットにおいて真空密閉を与える必要性をなくす。また、それは、第一壁の為の管設計の使用を可能し、高い強度・重量比、効率的な熱結合、低い機械応力を与える。また、アーキテクチャは、レーザー光学システムから、核融合チャンバを切り離す。これは、高精度光学経路ではなく配管系統接続の形成及び切断に対する必要性だけが存在するので、比較的迅速な第一壁とブランケット・モジュールの除去を可能にする。液体リチウム冷却材を使用することにより、実質的に、プラントに必要なトリチウム在庫量を減らし、リチウムの閉じ込め要求事項を緩和する。同時に、それは、高い熱効率を与える。
【００４４】
[0056] ここでの第一壁及びブランケット環境は、荷電粒子、Ｘ線及び中性子の高い影響に対処するように設計されていると同時に、機械的保全性、低レベルの放射性化、熱エネルギーを電気に変換する際の高レベルの性能、トリチウムの増殖を保持している。高度な材料は、未だに、商業上の設定においてサブシステムの幾つかに対して要求されるが、本願発明者等のアーキテクチャは、材料開発プログラムと平行して商業化前のプラントの構成を、その成功を待たなければならないというよりはむしろ、許容する。これは、実質的に脅威を減じる為に、ガス保護壁設計と組み合わされた「ライン交換式ユニット」（ＬＲＵ）概念を採用することにより達成される。約５ｍ半径、複数のセグメントに分割されたターゲット・チャンバのモジュール性及び規模は、全体の冷却ブランケットを比較的簡単に交換可能にする。
【００４５】
[0057]ゼオンのような高Ｚガスは、１０から２０ｃｍガス半径内部でのターゲットの爆発からイオンを取り込む為に、十分な密度（〜４から６μｇ／ｃｃ）で導入される。これは、５ｍ半径チャンバにおいて、以前のＩＦＥ設計では限界要素であったイオン衝撃問題をなくす。同様に、ガスは、利用可能な鋼材の使用に整合した（各ショット当たり６００℃周囲から６７０℃ピークまでチャンバを脈動する）レベルまで、Ｘ線パルスからの熱的障害を減少させる。中性子が誘発する損傷は、後述されるように、限定稼働寿命と共にライン交換式ユニットとしてチャンバ・モジュールを扱うことにより、適切に低レベルに維持される。少なくとも一つの全出力年の寿命が、（１原子当たり１０の置換を仮定して）改良済みＨＴ−９、Ｅｕｒｏｆｅｒ９７またはＦ８２Ｈのような鋼を使用する実証プラントの為に予想されている。４年を超える全出力寿命は、（１原子当たり２０−２５置換で運転する）商業プラントにおいて、ＯＤＳフェライト鋼について予測される。チャンバのクリアリングは、２０１１年９月１３日に出願された"Method and System to Remove Debrisfrom a Fusion Reactor Chamber"と題する、本発明の譲受人に譲渡された係属中の米国特許出願シリアル番号第６１／５３４，３１５に、より詳細に説明されており、この内容は参考の為に本願に組み込まれる。
【００４６】
[0058]完全な核融合チャンバ自体も、ライン交換式ユニットとして扱われる。これは、以前のチャンバが保守又はアップグレードされる間、新しいチャンバにおいてスワップを可能にする。それは、新しい技術又は材料の採用が利用可能になったとき、それらの採用を可能にする。それは、また、核融合チャンバ又は材料における所望の変更又はアップグレードから、広いプラント設備投資を保護する。
【００４７】
[0059]図１０は、核融合チャンバ２０を整備が必要なときに交換する為のメカニズムを図示する。図に示されているように、ドア２７５は、真空チャンバ２７０の中への入口を与える。核融合チャンバ２０が整備又は交換を必要とするとき、真空が破られ、チャンバは、遠隔保守施設１２０に除去される。予備のチャンバは、その後、真空チャンバ２７０の中に挿入され、核融合稼働が再開可能になる。この方法において、チャンバの整備により、最小期間以上に電力の供給は中断されない。
【００４８】
[0060]図１１は、チャンバ内側の位置にある核融合チャンバ２０と共に真空チャンバ２７０を図示する、より詳細な図である。真空チャンバの上部の周りに配列されたビーム・ポート２１と、真空チャンバの下部の周りの、これらのビーム・ポートに注意されたい。対応するビーム・ポートは、下方に示されるように、核融合チャンバ２０内に設けられている。
【００４９】
[0061]図１１にも示されているのは、切断用取り付け部品２４であり、真空チャンバの外側からの冷却材を内側のそれまで流体結合することを可能にする。核融合チャンバ２０と供給ライン（図示せず）との間にある対応した切断用取り付け部品２４は、真空容器２７０と核融合チャンバ２０との間の冷却材の流れを結合する。切断用取り付け部品２４は、図１１の右手側において、図面の上部には開位置、図面の下部には閉（結合された）位置で示されている。チャンバ内の冷却材配管から光学システムを切り離すことにより、同様に、最終光学アセンブリと、真空チャンバに接続されるアライメント及びトラッキング・ハードウェアとが受ける振動をも実質的に減少させる。
【００５０】
[0062]図１２は、核融合チャンバ２０の構成要素を、より詳細に示す図である。図示されているように、チャンバ２０は８つのセグメント３００から形成されているが、具体的な製造プロセスによっては、それより多数から作られる場合もある。図に示されているように、チャンバを形成する為にセグメントが一緒に結合される。核融合チャンバの個々のセグメントは、支持構造の除き、互いに物理的に接続されない。これにより、必要に応じて、個々のセグメントの交換が可能になる。さらに、いったん核融合チャンバが真空容器２７０まで輸送され、冷却ラインが接続されると、レーザーからのビーム・ラインを接続する必要がないチャンバのセグメントは、所望の向きでセグメントの各々を保持するストラットにより支持される。
【００５１】
[0063]伝統的に、ハーメチック・シールされた第一壁は、駆動放射線を入れることを可能にするポートと共に真空バリアを形成する為に使用されてきた。これが、設計上の柔軟性に厳格な制限を課している。図示された設計において、セグメントの縁は、斜めに切られており、中性子をセグメント間の接合部から逃げることから防ぐ。モジュラー設計は、シンク（think）ブランケットにより裏打ちされた一連の管を第一壁として使用する。この「チャンバ」は、一組の独立したモジュールであり、これを、隔離の為に、或いは、完全ユニットとして、保守用ベイまで引っ込めることができる。
【００５２】
[0064]全体のユニットは、ほぼ１０００メートル・トンの重さであると算出され、ホット・セル（放射性物質取扱室）デコミッショニング（廃炉）／保守領域まで、適切な輸送容器内部の鉄道で輸送可能である。交換用チャンバは、稼働準備中に予め組み立てられたまま保持される。どの真空パイプの切断及び再接続作業の必要性をなくすことにより、チャンバを光学的インフラから切り離すことにより、比較的迅速な交換を達成することができる。チャンバ除去及び挿入の全プロセスに１か月を要したとすれば、少なくとも４年の壁寿命を持つ商用システムは、プラント稼働率に２％だけ影響を与えるであろう。このレベルにおける周期的保守は、どのみち、他のプラント稼働に対して、ほぼ間違いなく必要である。
【００５３】
[0065]図１３は、核融合チャンバ２０の一実施を示す図である。構造に関する詳細は、_______に出願された"Inertial Confinement Fusion Chamber"と題する、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願シリアル番号______、（アトーニー・ドケット９１９２０−８２０９３８，ＩＬ−１２３５８Ｂ，ＩＬ-１２４９２）に見つけることができ、この内容は参考の為に本願に組み込まれる。図１３に示されているように、第一壁は、冷却材が流れる水平管３１０の集合により設けられる。冷却材は、管３１０を流れた後、第一壁の後ろのブランケット構造３２０を通過する。
【００５４】
[0066]図１３にも図示されているのは、チャンバのセグメント内の開口３３０であり、レーザー・ビームが入ることを可能にする。構造は、流体圧と中性子加熱に耐える最小の壁厚を可能にする。管は、高い強度・重量比を有し、例えば、ＯＤＳ鋼から製造可能である。配管の使用により、高度なモジュラー設計が可能になり、単純な形状が製作費用を減少させる。
【００５５】
[0067]図１３は、セグメントの一つの断面図も含む。（管に基づく第一壁は、図の下の方にある。）２つの冷却材経路は、示された構造により与えられる。一つの冷却材、好ましくは、液体リチウムは、第一壁の管に与えられ、他の冷却材、好ましくは、溶融塩は、ブランケットに与えられる。第一壁の冷却材は、管を通って循環し、その単純な一つが、図において逆Ｕ字形状として描写されている。この冷却材は、一側部、例えば、左側のプレナムで管に入り、管を通って、右側のプレナムまで流れる。ブランケットの冷却材は、管の後方にある広い領域を通って循環する。
【００５６】
[0068]チャンバの各セグメントにとって、ブランケットの冷却材は、（ブランケット・バルク区域を囲む密接に間隔をあけて配置されたラインの間の）ブランケット・バルク区域の周囲を囲む環状の狭い区域の中に導入される。この冷却材は、台形チャンバの外部壁を冷却する為に流れる。冷却材は、そのセグメントの底部まで下方に流れ、その後、「ブランケット・バルク」と呼ばれる広い台形区域を通って最上部まで戻る。この流れパターンは、最も速く移動する最も冷たい冷却材をセグメントの壁に密接して配置する。好ましい実施において、第一壁の管とブランケット閉じ込め部の外部表面との間には、約１ｃｍの隙間がある。バルク流を含む台形区域を囲む２つの１ｃｍ厚みの壁の間には、約５ｃｍの隙間があることが好ましい。
【００５７】
[0069]ＮＩＦにおける点火の後、「次のステップ」は、約４００ＭＷ核融合電力を発生させる商業化前のＬＩＦＥ発電プラントである。製造及び建設タイムスケールに沿った技術開発プログラム要求事項の算定は、このプラントが２０２０年代中頃までに委託され稼働可能になることを示す。そのようなステップは、２０３０年代に開始する商業発電プラント・レベルにおける核融合に基づく電力の二次的な製品投入に必要な材料証明及び要求された技術の全てを実証するであろう。
【００５８】
[0070]重要なことに、初期施設のシステム設計と性能特徴は、二次的ギガワット電力レベルの純粋な核融合システムの為の効果的なステップ、更に、〜５−１０核分裂／燃料親ブランケットの利得実施の為の効果的なステップの一つである。後者は、ＮＩＣレベル利得及び保存性のシステム設計に基づき、短期の１ギガワット電力正味出力を提供し、これは、初期の商業化前プラントの直接アップグレードとして検証可能である。
【００５９】
[0071]商業的納入に対するタイムライン要求事項は、強制的である。２０３０年代からの製品投入は、今世紀末までに、（米国の石炭紀植物が退去され、製品投入の代役をつとめる時間が５から１０年であると仮定すると）９０−１４０ギガトンのＣＯ２等価炭素放出量を除去するであろう。製品投入がちょうど１０年遅れると、３０−３５％の炭素放出回避量を取り去り、＄５０−１００／ＭＴにおける炭素放出量は、７０−２６０Ｂ＄の正味現在価値に換算される。ＩＦＥが解決策の有意の構成要素である場合、重点的な納入プログラムは重要である。材料の利用可能性及びトリチウム生産予想は、市場参入度の割合及び規模が２０５０年までに新建設プラントの２５％を満足し、それ以後は、より著しくなることを示す。この方式の設備及び稼働費用の算定は、新しい原子力と隔離される炭素化石燃料プラントの為に提示された解決策と共に競争力がある。
【００６０】
[0072]ＬＩＦＥ方式は、ＮＩＦから出てくる点火形跡に基づき、ライン交換式ユニット方式を利用して、高いプラント稼働率を確実にし、利用可能な技術及び材料からの進展を許容する。点火体制の為に証明された物理的プラットフォームの利用は、受け入れられる低リスク解決策の本質的な構成要素である。２０２０年代中頃までに稼働する発電プラントに導く可能性がある統合された設計が本願で提示されてきた。本願で説明された商業化前のプラントは、二次的な商業フリートの為の構成要素及びサブシステムを更に認定し、保証することができるであろう。
【００６１】
[0073]本願発明者等は、レーザー慣性閉じ込め核融合の原理で稼働する核融合発電プラントの為のアーキテクチャを説明してきた。本願発明者等は、そのアーキテクチャを好ましい実施形態に関して詳細に説明してきたが、説明された詳細なシステムは、本願で説明された様々な技術を使用して実施可能であることがわかる。したがって、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲により規定される。
【符号の説明】
【００６２】
１０     ダイオード励起レーザー
１２     ピンホール
１８     インジェクタ
２０     核融合チャンバ
２１     ビーム・ポート
２２     ビーム・ポート
２４     部品
４０     冷却材
５０     ターゲット
６０     カプセル・ターゲット
７０     熱交換器
８０     蒸気タービン発電機
９０     電力
１００  エンジン・ビル
１１０  トリチウム・プラント
１２０  保守施設
１３０  タービン・ビル
２００  レーザー列
２１０  ビーム経路
２２５  噴出システム
２３５  タンク、システム
２４０  周波数コンバータ
２４５  トロンボーン・システム
２５０  ミラー
２６０  周波数コンバータ
２６２  中性子用ピンホール
２７０  真空チャンバ
２７０  真空容器
２７５  ドア
３００  セグメント
３１０  水平管
３２０  ブランケット構造
３３０  開口
【図１】
2014500490.tif 000003
【図２】
2014500490.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014500490.tif 000010
【図９】
2014500490.tif 000011
【図１０】
2014500490.tif 000012
【図１１】
2014500490.tif 000013
【図１２】
2014500490.tif 000014
【図１３】
2014500490.tif 000015
【国際調査報告】
2014500490.tif 000016