【手続補正書】
【提出日】平成26年4月23日(2014.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子源として使用されるコンパクト核融合炉であって、
トロイダルプラズマチャンバと、
前記プラズマチャンバの中にプラズマを閉じ込める磁場を生成するべく構成されるプラズマ閉じ込めシステムと
を含み、
前記プラズマ閉じ込めシステムは、閉じ込められたプラズマの大半径が０．７５ｍ以下となるように構成され、
前記炉は、２ＭＡ以下のプラズマ電流によって動作するべく構成され、
前記磁場は、５Ｔ以下、好ましくは３Ｔ以下、より好ましくは１．５Ｔ以下のトロイダル成分を含む核融合炉。
【請求項２】
前記閉じ込められたプラズマの大半径が０．５ｍ、より好ましくは０．３ｍ未満であることと、
前記炉は、１．５ＭＡ未満、好ましくは１ＭＡ未満のプラズマ電流によって動作するべく構成されることと、
前記炉は、前記プラズマへのパワー投入が、１０ＭＷ未満、好ましくは６ＭＷ未満となるように構成されることと、
前記炉は、少なくとも０．５ＭＷ、より好ましくは１ＭＷ、より好ましくは２ＭＷ、より好ましくは５ＭＷの核融合出力において動作するべく構成されることと、
前記磁場は、１．３５Ｔ以下、好ましくは１．２Ｔ以下のトロイダル成分を含むことと
の一以上をさらに含む、請求項１に記載の核融合炉。
【請求項３】
前記炉は球状トカマク炉である、請求項１又は２に記載の核融合炉。
【請求項４】
前記プラズマは、１０秒超過、好ましくは１００秒超過、より好ましくは１０００秒超過の間、定常状態に維持可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項５】
前記プラズマ電流は誘導なしで駆動される、請求項４に記載の核融合炉。
【請求項６】
マージング圧縮と、
振動電流がプラズマリングを生成して前記プラズマ電流を増大させる磁気ポンピングと、
前記トロイダルプラズマチャンバの中心コアに配置される一以上の引き込み可能ソレノイドのアクティベーションと、
ジャイロトロンによる電子バーンスタイン波電流立ち上げと
の一以上を使用して前記プラズマを立ち上げるべく構成され、
前記炉はオプションとして、
前記一以上の引き込み可能ソレノイドのアクティベーションと、
電子バーンスタイン波電流駆動と、
前記プラズマをその成長に合わせて包含するのに必要なポロイダル磁場急増によって、前記プラズマ電流を所望動作値までランプアップさせるのにほぼ十分な磁束が投入されるように前記プラズマを加熱することと
の一以上の動作を使用してプラズマ電流をランプアップさせるべく構成される、請求項５に記載の核融合炉。
【請求項７】
前記一以上の引き込み可能ソレノイドは、一以上の予め冷却された高温超伝導ソレノイドを含む、請求項６に記載の核融合炉。
【請求項８】
中性ビームをマクスウェルプラズマ分布の高温テールと相互作用させるべく前記プラズマの中に向けることにより中性子生成を向上させるべく構成され、
前記中性ビームは、少なくとも８０ｋｅＶ、好ましくは少なくとも１００ｋｅＶ、より好ましくは少なくとも１３０ｋｅＶ、より好ましくは少なくとも１８０ｋｅＶのエネルギーをオプションとして有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項９】
前記中性ビーム及び／又はプラズマはトリチウム原子を含む、請求項８に記載の核融合炉。
【請求項１０】
前記中性ビームは、ジュウテリウム原子を含むがトリチウム原子は含まず、
前記プラズマは、ジュウテリウムイオンを含むがトリチウムイオンは含まない、請求項８に記載の核融合炉。
【請求項１１】
少なくとも１ＭＷの中性子出力を供給するべく構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１２】
出力中性子が、
医学及び他の使用のための同位体形成と、
水素生成と、
化学工学技術処理のための熱生成と、
核廃棄物処理と、
リチウムの中性子ボンバードメントによるトリチウム製造と、
核分裂燃料の増殖と、
中性子分光法及び／又は中性子撮像及び／又は中性子アクティベーション分析を含む材料分析と、
中性子照射による材料処理と、
秘密材料の検知と、
医学的撮像と、
中性子捕獲治療及び／又は中性子ビーム治療を含む医学的治療と、
材料及びコンポーネントの試験と、
科学的研究と
の一以上に対して使用可能である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１３】
前記プラズマ閉じ込めシステムは、前記プラズマの中で生成されるα粒子が閉じ込められないように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１４】
前記プラズマ閉じ込めシステムは、前記炉がジュウテリウム及びトリチウムの核融合動作にある場合、前記トロイダルプラズマチャンバの中心にソレノイドが配置されないように構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１５】
前記プラズマチャンバの壁上の単位面積当たりの負荷を低減するべく最適化されるダイバータをさらに含み、
前記プラズマの排気プルームを配向させ、前記排気プルームの占有面積を大きな半径及び／若しくは大半径まで拡張し並びに／又は前記ダイバータ全体の接触領域を掃引するべく構成されるダイバータコイルをオプションとしてさらに含み、
前記ダイバータの表面の一部又はすべてがリチウムで被覆される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１６】
イオンサイクロトロン共鳴加熱（ＩＣＲＨ）を誘導するべく構成され、及び放射される前記中性子のエネルギーを制御可能かつチューニング可能な態様で増加させるべく構成されるアンテナをさらに含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１７】
コアプラズマと開磁力線の領域とを分離するセパラトリックスにおける前記閉じ込められたプラズマの垂直延伸は、約３である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１８】
放射される中性子の束を増加させるべく構成される増倍ブランケット、及び／又は束密度の局所的増加をもたらすべく前記炉から外に中性子を向けるリフレクタをさらに含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の核融合炉。
【請求項１９】
トロイダルプラズマチャンバを含む核融合炉を運転することにより中性子を生成する方法であって、
前記プラズマチャンバの中にプラズマを立ち上げることと、
前記プラズマチャンバの中に、０．７５ｍ以下の大半径を有する前記プラズマを閉じ込めるべく５Ｔ以下、好ましくは３Ｔ以下、より好ましくは１．５Ｔ以下のトロイダル成分を有する磁場を生成することと、
前記プラズマにおけるプラズマ電流を２ＭＡ以下までランプアップさせることと、
中性子を放出することと
を含む方法。
【請求項２０】
前記閉じ込められたプラズマの大半径が０．５ｍ、より好ましくは０．３ｍ未満であることと、
前記炉は、１．５ＭＡ未満、好ましくは１ＭＡ未満のプラズマ電流によって動作するべく構成されることと、
前記プラズマに１０ＭＷ未満、好ましくは６ＭＷ未満のエネルギーを投入することと、
少なくとも１０秒、好ましくは少なくとも１００秒、より好ましくは少なくとも１０００秒の間、前記プラズマを定常状態に維持することと
の一以上をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記プラズマは、
マージング圧縮と、
振動電流がプラズマリングを生成して前記プラズマ電流を増大させる磁気ポンピングと、
前記トロイダルプラズマチャンバの中心コアに配置される一以上の引き込み可能ソレノイドのアクティベーションと、
ジャイロトロンによる電子バーンスタイン波電流立ち上げと
の一以上を使用して立ち上げられる、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記プラズマ電流は、
前記一以上の引き込み可能ソレノイドのアクティベーションと、
電子バーンスタイン波電流駆動と、
前記プラズマをその成長に合わせて包含するのに必要なポロイダル磁場急増によって、前記プラズマ電流を所望動作値までランプアップさせるのにほぼ十分な磁束が投入されるように前記プラズマを加熱することと
の一以上を使用してランプアップされる、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記一以上の引き込み可能ソレノイドは、一以上の予め冷却された高温超伝導ソレノイドを含む、請求項２１又は２２に記載の方法。
【請求項２４】
好ましくは少なくとも１００ｋｅＶのエネルギーを有する中性ビームを、マクスウェルプラズマ分布の高温テールと相互作用させて中性子生成を向上させるべく前記プラズマの中に向けることをさらに含む、請求項１９から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
毎秒少なくとも３×１０１７個の速度で前記中性子が生成される、請求項１９から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記中性ビーム及び前記プラズマの少なくとも一つはトリチウムを含む、請求項１９から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記中性ビーム及びプラズマはそれぞれ、核融合がＤ-Ｄ反応としてのみ動作するようにジュウテリウムを含む、請求項１９から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
医学及び他の使用のための同位体形成と、
水素生成と、
化学工学技術処理のための熱生成と、
核廃棄物処理と、
リチウムの中性子ボンバードメントによるトリチウム製造と、
核分裂燃料の増殖と、
中性子分光法及び／又は中性子撮像及び／又は中性子アクティベーション分析を含む材料分析と、
中性子照射による材料処理と、
秘密材料の検知と、
医学的撮像と、
中性子捕獲治療及び／又は中性子ビーム治療を含む医学的治療と、
材料及びコンポーネントの試験と、
科学的研究との一以上に対して前記中性子を使用することをさらに含む、請求項１９から２７のいずれか一項に記載の方法。