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核融合｜活性炭関連
“ダイバータ”において不要となったガスはクライオ吸著ポンプによって核融合爐外へ排出されます。吸著ポンプ部材では優れたガス吸著性能を持つ”活性炭”が擔っており、當社では吸著性?排気性に優れた活性炭の開発を行っています。
核融合爐向けクライオポンプ用活性炭(當社の粉末焼結技術を活用)
概要
核融合爐內の內部にはプラズマにならなかった余分な?素ガスを速やかに取り除くダイバータと呼ばれる排出機構があり、その排気ポンプとして使われるのが“クライオポンプ”です。
クライオポンプの中には、無數の細かい孔を持つ活性炭が張り付いた吸著パネルが內蔵されています。
活性炭をマイナス250℃以下に冷やすと、ポンプ機能を発揮するようになります。
課題
吸著パネルに?いられる活性炭には、以下の問題點や改善要望がありました。
- 形狀的な制約がある（ペレット型、粉體、シート等に限られる）
- 熱伝導性が悪い（ペレットでは有機物等のバインダーを含むため）
- 強度が低い（吸著パネルからの脫落?剝離等）
取組み
SPS法（※-1）を?いることで以下のような開発材の作製に成功しました。（関連特許取得済み）
- 板狀やブロック狀の固形體（多孔質體）が作製可能
- 固形化しても、原料粉體が元來有する細孔特性を損ねない
- バインダレスでの焼結が可能（活性炭100%）
- ?い熱伝導性（バインダレスのため）
- ?い強度（吸著パネルとしての要求強度を満たす）
- 気孔率の調整が可能（焼結條件や使?粉體の最適化）
このような新しい製造?法を?いることで、様々な特性の改善を?出すことができました。
今後
?學共同利?機関法? ?然科學研究機構 核融合科學研究所様において、クライオポンプとしての特性を把握するため評価を実施しております。
また、更なる付加価値を?出すべく、第?成分の添加等によるハイブリッド化も視野に?れ、研究?開発を進める予定です。
さらに本件開発技術を活?し、クライオポンプに限定せず、様々な?途の活性炭製品群に挑戦して參ります。
固形化した活性炭（バインダレス）
補?
- SPSとは、Spark Plusma Sintering（放電プラズマ焼結）
固體間に低電圧で?電流を投?することで、固體間に?じる「?花放電現象」を駆動?とした焼結?法 - バインダーとは、粉體同?を接著?接合させ保形性を持たせるための樹脂成分
