[发明专利]用于连续再处理聚变反应堆废气的方法和装置

权利要求书

1.一种用于连续地再处理具有燃烧室(2)的聚变反应堆(1)的废气的方法，包括下述方法步骤：

a)通过至少一个金属箔泵(3)从所述聚变反应堆(1)的燃烧室(2)连续抽取废气体积流，

b)进入所述金属箔泵(3)中之后由所述废气体积流生成等离子体，

c)在所述金属箔泵(3)内部将所述等离子体分离成气态的氢同位素体和剩余气体，

c1)借助至少一个初级泵(6)和至少一个次级泵(8)将气态的所述氢同位素体从所述金属箔泵(3)输送至燃料储存装置(10)，其中所述氢同位素体的温度通过至少一个阻气件(18)调节，

c2)借助所述至少一个初级泵(6)和所述至少一个次级泵(8)将气态的所述剩余气体输送至氚再处理装置(9)中，其中剩余气体的温度通过至少一个阻气件(18)调节，以及

d)经由燃料储存装置(10)将气态的所述氢同位素体再循环至所述燃烧室(2)中，

其中，在所述金属箔泵(3)中通过微波由所述废气体积流生成所述等离子体，其中所述微波在所述金属箔泵(3)的外部通过至少一个导电管耦合至所述金属箔泵(3)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述金属箔泵(3)中分离之后所述剩余气体比例占总的废气体积流的5％至50％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述金属箔泵(3)中分离之后所述剩余气体比例占总的废气体积流的10％至20％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述氢同位素体在离开所述金属箔泵(3)之后以气态的方式通过下述方法步骤输送至燃料储存装置(10)：

a)通过所述至少一个阻气件(18)将所述氢同位素体的温度调节到-200℃和+30℃之间的温度范围，

b)将所述氢同位素体压缩至压力低于1000Pa，其中在所述初级泵(6)处的抽吸压力在10^-8Pa和1000Pa之间波动，

c)将所述氢同位素体压缩到1000Pa至2*10⁵Pa，其中在所述次级泵(8)处的抽吸压力为小于1000Pa，以及

d)通过所述至少一个阻气件(18)将经压缩的氢同位素体的温度重新调节至-200℃和+30℃之间的温度范围内。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述剩余气体在离开所述金属箔泵(3)之后通过下述方法步骤输送至所述氚再处理装置(9)：

a)通过所述至少一个阻气件(18)将剩余气体的温度调节到-200℃和+30℃之间的温度范围，

b)将所述剩余气体压缩至压力低于1000Pa，其中在所述初级泵(6)处的抽吸压力在10^-8Pa和1000Pa之间波动，

c)将所述剩余气体压缩到至少1000Pa至2*10⁵Pa，其中在所述次级泵(8)处的抽吸压力为小于1000Pa，以及

d)通过所述至少一个阻气件(18)将经压缩的剩余气体的温度重新调节至-200℃和+30℃之间的温度范围内。

6.一种用于实施根据权利要求1至5中任一项所述方法的装置，所述装置包括聚变反应堆(1)的燃烧室(2)、至少一个金属箔泵(3)、至少四个阻气件(18)、至少两个初级泵(6)和至少两个次级泵(8)，其特征在于，

所述聚变反应堆(1)的所述燃烧室(2)与至少一个金属箔泵(3)以此方式连接，使得能够从所述燃烧室(2)抽吸废气流，

并且

在离开所述金属箔泵(3)之后，为了调节剩余气体的温度以及气态的氢同位素体的温度，分别在所述初级泵(6)的前方设置至少一个阻气件(18)以及在所述次级泵(8)的后面设置至少一个阻气件(18)，

以及

所述金属箔泵包括与金属箔(58)同轴定位的石英管(60)，微波通过同轴的内部管(55)和外部管(53)从外部经供应连接管(54)耦合至所述石英管(60)中。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述阻气件(18)包括至少两个冷却级。