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小川 宏明; 岩前 敦; 杉江 達夫; 河西 敏*; 勝沼 淳*; 原 玲丞*; 武山 芸英*; 草間 義紀
no journal, ,
ITERダイバータ不純物モニターは、ダイバータ部における不純物,重水素及びトリチウムのスペクトル線の発光強度分布を測定し、不純物制御やダイバータ制御にフィードバックするデータを提供するための計測装置である。熱歪みを低減するとともに、より高い空間分解能を得るために、水平ポート先端部光学系の光学設計及び機械設計を見直した。機械設計では、冷却流路を確保した一体型のマウントモジュールにミラーを設置する構造とし、さらにミラーホルダーにも冷却流路を確保する設計とした。今後、詳細な熱解析を行い、光学性能に対する影響を評価する。次に、試作したマイクロレトローリフレクターを使用したその場感度較正系の信号量を、測定したマイクロレトローリフレクターの反射率を用いて評価した。その結果、全測定波長領域内でS/Nが10
以上となった。これは、ITERに適用可能であることを示唆するものであり、7月より実機規模での試験を実施する。最後にカセグレン型集光系に取り付けた光軸観察用光学系を使用した実機規模の光学特性試験を実施し、ほぼ当初設計通りの性能であることを確認した。
佐藤 和義; 草間 義紀
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ITER計画において日本が調達する上部計測ポートプラグは、長さ約6m,重量約22tの片持ち構造であるため、構造健全性を評価することは不可欠である。このため、上部ポートプラグにおいて最も厳しい条件である上方高速VDE時における電磁力及び自重に対する支持部の荷重,応力並びに変位量を評価した。その結果、支持部の荷重や応力については、許容応力を若干上回る値を示す部位があるものの、接続形状の変更や補強構造を設けるなど軽度の変更で対応できることがわかった。これに対して変位量は9(ギャップ20)mmと大きく、設計上のマージンはほとんど見込めないことがわかった。このため、ポートプラグ前面に取り付けられるブランケット遮蔽モジュールにスリットを設け電磁力の低減対策を図ったところ、変位量は約半分に低減でき、健全性を確保できる見通しを得た。また、ポートプラグの保守方法について、片持ち構造の把持並びに荷重の受け渡しを考慮した保守手順を検討したので、その結果についても併せて報告する。
近藤 貴; 石川 正男; 西谷 健夫; 草間 義紀
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国際熱核融合実験炉(ITER)において日本が調達するマイクロフィッションチェンバー(MFC)と、中性子輸送解析の開発の現状を発表する。MFCは、ITERの真空容器とブランケットモジュール間にポロイダル方向に2か所、トロイダル方向に2か所の合計4か所に設置し、総中性子発生量と核融合出力の計測を目的とする。これまでに、3次元CAD(CATIA)を用いて真空容器内でのMFCの配置や無機絶縁ケーブル(MIケーブル)の設置ルートを設計し、他の真空容器内機器との干渉を調査した。また、検出器とケーブルを試作し、真空容器内で使用するためにガスのリークテストを実施した。さらに、真空容器内での組立手順を検討した。
石川 正男; 近藤 貴; 西谷 健夫; 草間 義紀
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マイクロフィッションチェンバー(MFC)はITERにおいて全中性子発生量の絶対測定を行う最も重要な計測装置の一つである。MFCはプラズマ位置の変化の影響を避けるために真空容器内の外側上部及び下部の遮蔽ブランケットモジュールの背面に設置する予定である。ブランケットモジュールの背面は真空容器との間隔が狭く、冷却管や計測器など他機器も設置されるため、MFCの設置位置は制限される。MFCがブランケットモジュール間のギャップ付近に設置される場合、そのギャップを通ってMFCに到達する中性子(ストリーミング中性子)が全中性子発生量の絶対測定に影響を与える恐れがある。そこで、このストリーミング中性子の影響を中性子輸送モンテカルロコード(MCNP)を用いて評価した。その結果、ギャップ位置から20cmの距離まではストリーミング中性子の影響があることがわかり、もしMFCをギャップから20cm以内に設置する必要がある場合は、ストリーミング中性子の影響を考慮に入れた計測が必要であることがわかった。
草間 義紀
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日本は、ITER計測装置としてマイクロフィッションチェンバー,周辺トムソン散乱計測装置,ポロイダル偏光計,ダイバータ不純物モニター,ダイバータ熱電対,ダイバータサーモグラフィーを調達する。製作は2011年頃から開始する予定であるが、2018年と決まったファーストプラズマに向け、調達工程を見直している。現在、調達の準備として、各計測装置の設計と試作試験を進めている。最近の進展として、マイクロフィッションチェンバーでは、3次元CADによりケーブルの配線ルート図を作成するとともに、設置位置での中性子束の評価を進めた。周辺トムソン散乱計測装置においては、レーザー増幅器の試作試験により、レーザーロッド1本あたりの抽出エネルギー1.6Jを達成し(ITERで必要なエネルギーの約9割に相当)、実機での性能達成に見通しを得た。また、ダイバータ不純物モニターでは、実機規模での集光光学系の特性試験を開始するとともに、これまで課題であったヘリウム測定に関して、ヘリウムの発光強度評価に基づく光学系の性能評価を進めている。ポロイダル偏光計では、3次元CADにより水平ポート内外での光学系の配置設計を行うとともに、シールドブランケット内に設置するリトローリフレクターの新しい設置方法をITER機構に提案した。