ITER ECアンテナ可動ミラー用駆動機構の開発

R&D of drive mechanism of movable mirror for ITER EC antenna

小林 則幸; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司

Kobayashi, Noriyuki; Takahashi, Koji; Kasugai, Atsushi; Sakamoto, Keishi

ITER EC加熱電流駆動装置の水平ランチャーのアンテナとして、高周波ビームを水平方向に掃引可能な可動ミラーを使用する。可動ミラーの回転軸は、上下端をボールベアリングで支持する。駆動機構は、駆動力発生部,直線運動する駆動シャフト,この駆動シャフト先端に固定したピン,ピンを挿入する溝を有する回転軸上のカム板とから成る。カム板の溝内でピンを摺動することによりミラーを回転できる。駆動力発生部はLMアクチュエータと超音波モータから成り、リニアガイドとボールネジから成るLMアクチュエータにより、超音波モータの回転運動を直線方向の駆動力に変換する。カムから駆動シャフトはトカマク真空中にあり、高い信頼性が必要であるため、実環境(約100C,真空)を模擬して駆動試験を行った。また耐放射線性のある駆動力発生部を構成するため、(1)超音波モータ部材(圧電セラミック,ポリイミド,エポキシ接着剤)の中性子照射試験と(2)ミラー回転角度検出のためフォトダイオードを用いない容量型エンコーダの開発を進めている。本発表では高温真空中での駆動試験結果と放射線耐力のある駆動力発生部の開発について報告する。

An EC antenna of ITER uses a movable metal mirror horizontally rotatable to steer the RF beams. A rotor of the mirror is supported by bearings at its top and bottom. The mirror is rotated by moving a ceramic coated pin perpendicular to the rotar axis in a groove of a cum on the rotor. The pin is connected at the head of a drive shaft supported by linear bearings. Driving force is generated by conversion of rotation of a ultrasonic motor into linear motion by a LM actuator composed of a linear guide and a ball screw. A drive test was performed in vacuum at about 100C to confir the reliability of the drive mechanism. In order to construct a high radiation resitant driver unit, neutron irradiation test of elements of the ultrasonic motor and a capacitive encoder, which eliminates photodiodes, are going on. The result of the drive test in vacuum at high temperature and the R&D of the capacitive encoder are presented.