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Reduction of toroidal magnetic field ripple with ferritic steel armors in JT-60U

フェライト鋼アーマによるJT-60Uのトロイダル磁場リップルの低減

櫻井 真治; 正木 圭; 芝間 祐介; 篠原 孝司; 鈴木 優; 笹島 唯之; 森岡 篤彦; 林 孝夫; 高橋 龍吉; 沢井 友次; 藤田 隆明; 小出 芳彦; 三浦 幸俊; 宮 直之; 栗原 研一

Sakurai, Shinji; Masaki, Kei; Shibama, Yusuke; Shinohara, Koji; Suzuki, Yutaka; Sasajima, Tadayuki; Morioka, Atsuhiko; Hayashi, Takao; Takahashi, Ryukichi; Sawai, Tomotsugu; Fujita, Takaaki; Koide, Yoshihiko; Miura, Yukitoshi; Miya, Naoyuki; Kurihara, Kenichi

臨界プラズマ試験装置JT-60のトロイダル磁場リップルを補正して高エネルギー粒子の損失を低減するために、真空容器内にフェライト鋼(8Cr-2W-0.2V)製の第一壁を設置した。低放射化フェライト鋼F82HをベースにJT-60用に調整された8Cr-2W-0.2V鋼は、20トンの大量真空溶解で製造され55枚の鋼板に加工され熱処理された。飽和磁化と熱伝導率はF82Hより10$$sim$$20%低下したが、電気抵抗率と機械強度は同程度であった。固定部を補強し1122枚の既存の炭素製第一壁アーマがフェライト鋼製第一壁アーマに交換された。軌道追跡コードによる予測では加熱中性粒子ビームの吸収パワーが30%増加することが期待される。プラズマ位置形状制御用の磁気センサへの磁性体の影響を実時間で補正するモデルを考案し、試験放電でその有効性を調べた。磁束ループの補正は良好であるが、磁気センサ近傍のフェライトタイル形状の影響を強く受けるポロイダル磁場プローブの補正プログラムには若干の改良が必要なことがわかった。

In order to reduce Toroidal magnetic Field (TF) ripple in JT-60U, ferritic steel (8Cr-2W-0.2V) armors were installed inside Vacuum Vessel (VV). 55 plates of 8Cr-2W-0.2V were manufactured from 2.6 ton ingots made by 20 ton vacuum induction melting. Saturated magnetization and thermal conductivity are 10-20% lower than those of F82H. Electrical resistivity and tensile properties are similar to those of F82H. 1122 carbon armors were replaced to 8Cr-2W-0.2V with reinforcement of stud nut. The absorbed beam power will be expected to increase 30%. A correction method of additional magnetic flux and field caused by 8Cr-2W-0.2V armors for magnetic probes is proposed for plasma position and shape control. Correction for flux loops is mostly good, but correcting model and program for B$$theta$$ probe need some improvements.

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