IN-SITU-METALLABSCHEIDUNG IN EINEM TOKAMAK

公开(公告)号:
DE602021017333T2
公开(公告)日:
2024-08-14
申请号:
DE602021017333
申请日:
2021-12-01
授权日:
2024-08-14
受理局:
德国
专利类型:
授权发明
简单法律状态:
有效
法律状态/事件:
授权
IPC分类号:
G21B1/13 | B22F10/362 | C23C4/137 | C23C4/12 | B22F7/06 | C23C16/04 | B33Y10/00 | C23C16/14 | C23C4/18 | C23C4/02 | C23C16/16 | C23C14/14 | B22F10/25 | C23C4/08 | C22C1/04 | C23C4/131 | G21B1/25 | C23C4/06 | C23C14/04 | B23P6/00
战略新兴产业分类:
-
国民经济行业分类号:
C3411
当前申请(专利权)人:
TOKAMAK ENERGY LTD
原始申请(专利权)人:
TOKAMAK ENERGY LTD
当前申请(专利权)人地址:
Oxfordshire, GB
工商统一社会信用代码:
-
工商登记状态:
-
工商注册地址:
-
工商成立日期:
2009-01-01
工商企业类型:
-
发明人:
BAMBER, ROB | JACKSON, MIKE
代理机构:
-
代理人:
-
摘要:
-
技术问题语段:
-
技术功效语段:
-
权利要求:
1. Verfahren zum Reparieren einer Divertor- oder einer ersten Wandfläche in einem Tokamak, wobei der Tokamak Folgendes umfasst: eine Vakuumkammer; ein Vakuum-Aufrechterhaltungssystem, das konfiguriert ist, um innerhalb der Vakuumkammer einen Druck von weniger als 25 mbar aufrechtzuerhalten, eine erste Wand und einen Divertor, die jeweils eine Fläche aufweisen, welche ein Refraktärmetall mit einem Schmelzpunkt über 2000 °C umfasst, ein Refraktärmetall-Abscheidungssystem, das Folgendes umfasst: eine Refraktärmetallquelle; ein Heizsystem, und ein Positionierungssystem, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Aufrechterhalten (S501), durch das Vakuum-Aufrechterhaltungssystem, eines Drucks von weniger als 25 mbar innerhalb der Vakuumkammer nach dem Ende des Betriebs des Tokamaks; das Abscheiden (S502) des Refraktärmetalls auf die Divertor- oder erste Wandfläche mittels eines Abscheideverfahrens, welches Folgendes umfasst: das Erhitzen, durch das Heizsystem, eines Teils des Refraktärmetalls der Refraktärmetallquelle; das Positionieren, durch das Positionierungssystem, der Hitzequelle und des Refraktärmetalls der Refraktärmetallquelle auf einem Zielbereich der ersten Wand- oder Divertorfläche; das Abscheiden, durch das Positionierungssystem und/oder die Refraktärmetallquelle, des Teils des Refraktärmetalls an einem Zielbereich auf der Divertor- oder ersten Wandfläche, um den Teil des Refraktärmetalls auf dem Zielbereich zu schmelzen. 2. Verfahren nach Anspruch 1, das eines von Folgendem umfasst: Erhitzen des Zielbereichs vor dem Abscheiden des Teils des Refraktärmetalls an dem Zielbereich, oder Durchführen des Schritts des Erhitzens eines Teils des Refraktärmetalls für eine Vielzahl von Zielbereichen innerhalb einer Region der ersten Wandfläche, wodurch die Region mit dem Refraktärmetall beschichtet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Refraktärmetall als Pulver bereitgestellt wird und die Refraktärmetallquelle einen Pulverspender umfasst, der konfiguriert ist, um das Refraktärmetallpulver auf den Zielbereich zu spenden, oder wobei die Refraktärmetallquelle einen Refraktärmetalldraht umfasst und wobei der Teil der Refraktärmetallquelle ein Ende des Refraktärmetalldrahts ist. 4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Pulverspender eine Inertgasquelle umfasst und der Pulverspender das Refraktärmetallpulver spendet, indem er das Refraktärmetallpulver von einer Refraktärmetallpulverquelle über einen Ausgabekanal zum Zielbereich bläst. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schritte des Erhitzens des Zielbereichs und/oder des Teils des Refraktärmetalls Folgendes umfassen: Erhitzen unter Verwendung eines Lasers; oder Elektronenstrahlheizung. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, und das Folgendes umfasst: Scannen der Divertor- oder ersten Wandfläche vor dem Abscheiden des Refraktärmetalls, um reparaturbedürftige Regionen zu identifizieren und wobei der Schritt des Abscheidens des Refraktärmetalls das Abscheiden des Refraktärmetalls auf die reparaturbedürftigen Regionen umfasst, und/oder Bereitstellen einer Maske über einem Teil der Divertor- oder ersten Wandfläche vor dem Abscheiden des Refraktärmetalls und Entfernen der Maske nach dem Abscheiden des Refraktärmetalls, und/oder Fräsen eines Teils der Divertor- oder ersten Wandfläche, auf die Refraktärmetall abgeschieden wurde, nach dem Abscheiden. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Tokamak erste und zweite Vakuumpumpensysteme umfasst, wobei das erste Vakuumpumpensystem während des normalen Betriebs des Tokamaks verwendet wird und das zweite Vakuumpumpensystem während des Abscheidens des Refraktärmetalls und des Entfernens von Abfallprodukten des Abscheidens und/oder nachfolgenden Fräsens verwendet wird. 8. Verfahren für das Betreiben eines Tokamaks, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bilden und Aufrechterhalten eines ersten Plasmas innerhalb des Tokamaks; Löschen des ersten Plasmas; Reparieren eines Divertors oder einer ersten Wand des Tokamaks mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7; Bilden eines zweiten Plasmas innerhalb des Tokamaks; wobei der Druck innerhalb des Tokamaks zwischen dem Löschen des ersten Plasmas und des Bildens des zweiten Plasmas unterhalb von 25 mbar bleibt. 9. Tokamak, der Folgendes umfasst: eine Vakuumkammer (600); ein Vakuum-Aufrechterhaltungssystem (602), das konfiguriert ist, um innerhalb der Vakuumkammer einen Druck von weniger als 25 mbar aufrechtzuerhalten, eine erste Wand (603) und einen Divertor (604), die jeweils eine Fläche aufweisen, welche ein Refraktärmetall mit einem Schmelzpunkt über 2000 °C umfasst, und; ein Refraktärmetall-Abscheidungssystem (700), das Folgendes umfasst: eine Refraktärmetallquelle (701); ein Heizsystem (702), das konfiguriert ist, um einen Teil des Refraktärmetalls der Refraktärmetallquelle zu erhitzen; ein Positionierungssystem (703), das konfiguriert ist, um die Hitzequelle und das Refraktärmetall der Refraktärmetallquelle in einer beliebigen Region der ersten Wand- oder Divertorfläche zu positionieren; eine Steuerung (704), die konfiguriert ist, um: das Heizsystem zu veranlassen, einen Teil des Refraktärmetalls der Refraktärmetallquelle zu erhitzen und das Positionierungssystem und/oder die Refraktärmetallquelle zu veranlassen, den Teil des Refraktärmetalls an einen Zielbereich auf der Divertor- oder ersten Wandfläche abzuscheiden, um den Teil des Refraktärmetalls auf dem Zielbereich zu schmelzen. 10. Tokamak nach Anspruch 9, wobei das Heizsystem ferner konfiguriert ist, um einen Zielbereich der ersten Wand- oder der Divertorfläche zu heizen und/oder wobei der Regler ferner konfiguriert ist, um den Schritt des Heizens eines Teils des Refraktärmetalls für eine Vielzahl von Zielbereichen innerhalb einer Region der ersten Wandfläche durchzuführen, wodurch die Region mit dem Refraktärmetall beschichtet wird. 11. Tokamak nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Vakuumkammer einen Anschluss umfasst und wobei mindestens ein Teil des Refraktärmetall-Abscheidungssystems konfiguriert ist, um über den Anschluss in die Vakuumkammer zu gelangen. 12. Tokamak nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Vakuum-Aufrechterhaltungssystem erste und zweite Vakuumpumpensysteme und eine Steuerung umfasst, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das erste Vakuumpumpensystem zu verwenden, um das Vakuum während des normalen Betriebs des Tokamaks aufrechtzuerhalten, und um das zweite Vakuumpumpensystem zu verwenden, um das Vakuum während des Abscheidens des Refraktärmetalls und des Entfernens von Abfallprodukten des Abscheidens und/oder nachfolgenden Fräsens aufrechtzuerhalten, wobei das zweite Vakuumpumpensystem optional eine Scrollpumpe umfasst.
技术领域:
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背景技术:
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发明内容:
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具体实施方式:
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