Structural design of ferritic steel tiles for ripple reduction of toroidal magnetic field in JT-60U

JT-60Uにおけるトロイダル磁場リップル低減に用いるフェライト鋼タイルの構造設計

芝間 祐介; 新井 貴; 三代 康彦; 沢井 友次; 櫻井 真治; 正木 圭; 鈴木 優; 實川 資朗; 宮 直之

Shibama, Yusuke; Arai, Takashi; Miyo, Yasuhiko; Sawai, Tomotsugu; Sakurai, Shinji; Masaki, Kei; Suzuki, Yutaka; Jitsukawa, Shiro; Miya, Naoyuki

臨界プラズマ試験装置JT-60におけるトロイダル磁場のリップル低減に用いるフェライト鋼製タイルの構造設計と機械及び真空特性について報告する。8Cr-2W-0.2V系フェライト鋼板を製造し、機械特性,真空特性を評価することにより設計条件の妥当性を確認した。引張強度は、耐力,強度ともに室温において偏差の少ないことを確認した。また、運転温度である15C, 300Cにおいて十分な強度を有することを確認した。200Cに昇温後の真空特性を評価した。その結果、市販のステンレス鋼と同程度の真空特性を有するものの、JT-60の真空容器内材料の基準値をわずかに上回ることがわかった。しかし、実際の運転温度は300Cであること,残留放出ガスが燃料である水素であることを考慮すると、容器内への適用が可能であると判断した。

The structural design of the tile as a ripple reduction for toroidal magnetic field in JT-60U was outlined. 8Cr-2W-0.2V ferritic steel plates were fabricated and mechanical and vacuum properties were evaluated to assess the design conditions. Tensile properties were uniform in yield and tensile strength at ambient temperature and sufficient strength as the structural integrity at operational temperature of 423 K and 573 K. Vacuum property was measured with the baking at 473 K and similar to the conventional stainless steel but not satisfy the JT-60 standard of the in-situ material of the vacuum vessel. The ferritic steel was judged as an installable because of that the JT-60 baking temperature is 573 K higher than this test temperature of 473 K, and of that residual out-gassing was hydrogen which was the fuel of the operational plasma.