JAERI 10kW high power ERL-FEL and its applications in nuclear energy industries

原研10kW高出力ERL-FELとその原子力エネルギー産業への応用

峰原 英介; 羽島 良一; 飯島 北斗; 菊澤 信宏 ; 永井 良治; 西森 信行; 西谷 智博; 沢村 勝; 山内 俊彦

Minehara, Eisuke; Hajima, Ryoichi; Iijima, Hokuto; Kikuzawa, Nobuhiro; Nagai, Ryoji; Nishimori, Nobuyuki; Nishitani, Tomohiro; Sawamura, Masaru; Yamauchi, Toshihiko

原研高出力ERL-FELは10kWよりも高出力高効率FELに拡張された。これは原子力エネルギー産業、とその他の重工業たとえば防衛,造船,化学工業,環境科学,スペースデフリ処理,エネルギー伝送などのために開発されたものである。波長可変,高効率,高平均出力,高ピーク出力,極短パルスを実現するために、エネルギー回収配位を持つ原研独自のコンパクト,自立式,無蒸発型超伝導リニアックによって駆動される効率的な高出力のFELが必要である。このERL-FELに関する議論はこの10kWアップグレードの現状と原子力発電所の廃炉措置を行うための非熱剥ぎ取り,切断,穿孔などの応用と、また小さな立方体の低炭素ステンレス鋼を用いて、定常運転状態での原子力発電所における冷間加工応力腐食割れ故障予防の原理検証を成功裏に実行できたことについて述べられる。

The JAERI high power ERL-FEL has been extended to the more powerful and efficient free-electron laser (FEL) than 10kW for nuclear energy industries, and other heavy industries like defense, shipbuilding, chemical industries, environmental sciences, space-debris, and power beaming and so on. In order to realize such a tunable, highly-efficient, high average power, high peak power and ultra-short pulse FEL, we need the efficient and powerful FEL driven by the JAERI compact, stand-alone and zero boil-off super-conducting RF linac with an energy-recovery geometry. Our discussions on the ERL-FEL will cover the current status of the 10kW upgrading and its applications of non-thermal peeling, cutting, and drilling to decommission the nuclear power plants, and to demonstrate successfully the proof of principle prevention of cold-worked stress-corrosion cracking failures in nuclear power reactors under routine operation using small cubic low-Carbon stainless steel samples.