Gas and pellet injection systems for JT-60 and JT-60U

JT-60及びJT-60Uにおけるガス及びペレット入射システム

木津 要; 平塚 一 ; 三代 康彦; 市毛 尚志; 笹島 唯之; 西山 友和; 正木 圭; 本田 正男; 宮 直之; 細金 延幸

Kizu, Kaname; Hiratsuka, Hajime; Miyo, Yasuhiko; Ichige, Hisashi; Sasajima, Tadayuki; Nishiyama, Tomokazu; Masaki, Kei; Honda, Masao; Miya, Naoyuki; Hosogane, Nobuyuki

この論文では、JT-60のガス及びペレット入射システムの開発と運転について述べている。ガス注入システムの主要機器であるガス注入バルブは、積層型圧電素子を用いて開発した。このシステムの最大流速は43.3Pam/sである。このバルブは、JT-60真空容器内を大気圧にすることなく修理と調整ができるように調整機構を大気側に備えている。ペレット入射システムでは圧空加速式と遠心加速式の2種類の入射方式を開発してきた。圧空式は1988年当時の世界最高記録である2.3km/sのペレット速度を達成した。一方、遠心式は1998年に開発され、40個の2.1mm角立方体ペレットを110Hzで0.11.0km/sの速度で連続的に射出可能である。1999年には高磁場側(上側)入射用のガイド管を開発し、ペレット入射実験を2000年より開始した。加えて高磁場側(水平)入射のためのガイド管を新規に2001年3月に開発した。

Designs and operations of the gas system and pellet injection systems for JT-60 were described. A gas injection valve that is a key component of the gas injection system was developed using a multi layer piezoelectric element. The maximum flow rate of this system is 43.3 Pam3/s. The valve has mechanism for adjustment at atmospheric side meaning that a repair and an adjustment can be conducted without ventilation inside a vacuum vessel. Two systems of pellet injector; one is pneumatic drive and another is centrifugal one were developed. The pneumatic type attained a pellet velocity of 2.3 km/s, which was the world record at the time in 1988. On the other hand, the centrifugal one was developed in 1998. This injector can eject trains of up to 40 cubic (2.1 mm)3 pellets at frequencies of 1~10 Hz and speed of 0.1~1.0 km/s. A guide tube for a magnetic high field side top injection HFS(top)) was also developed in 1999. The pellet injection experiment with the HFS system started in 2000. In addition, another guide tube for HFS(mid) injection was newly developed and installed in March 2001.