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Technology development for the construction of ITER superconducting magnet system

ITER超伝導マグネットシステム建設のための技術開発

奥野 清; 中嶋 秀夫; 杉本 誠; 礒野 高明; 河野 勝己; 小泉 徳潔; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 名原 啓博; 喜多村 和憲; 押切 雅幸; 高野 克敏; 堤 史明

Okuno, Kiyoshi; Nakajima, Hideo; Sugimoto, Makoto; Isono, Takaaki; Kawano, Katsumi; Koizumi, Norikiyo; Hamada, Kazuya; Nunoya, Yoshihiko; Nabara, Yoshihiro; Kitamura, Kazunori; Oshikiri, Masayuki; Takano, Katsutoshi; Tsutsumi, Fumiaki

ITER超伝導マグネット・システムの建設では、日本が7極中、最大の調達分担を行うことが決まった。特にトロイダル磁場(TF)コイルでは、サイト極であるEUを凌いで、相当部分の調達を分担することになった。これら超伝導マグネットの調達をITER計画のスケジュールに従って実施するため、原子力機構が主体となり、産業界の協力の下、各企業が有する優れた製作技術・生産能力を有効に活用し、調達準備活動を実施している。Nb$$_{3}$$Sn超伝導導体技術では、マグネットの設計変更によりNb$$_{3}$$Sn素線の臨界電流値に関する要求値が引き上げられたが、変更後の目標値をクリアーする素線の量産技術に見通しが得られた。さらに、高さ14m,幅9m,1個の重量310tという大きなTFコイルを、所定の性能(68kA, 12T)が得られるように製作する技術開発を実施し、コイル容器用の高強度低温構造材を数十トンレベルで量産する技術の実証、及び機械加工・溶接の併用による大型コイル容器の製作技術の確立など、多くの成果が得られている。

The ITER superconducting magnet system consists of 18 TF coils, one CS and six Poloidal Field (PF) coils. Among six PTs, Japan, EU and US will be responsible for major part of the superconducting magnets, and Japanese contribution will be the largest, including the following four areas: part of TF conductors, about half (9 out of 19) of TF coil winding packs, most of TF coil structures and part of CS conductor. Since 2004, Japan Atomic Energy Agency (JAEA) started preparation activities for procurement, including manufacturing studies to identify detailed fabrication processes and tools for critical components, such as TF coil winding and case, and manufacturing demonstrations at full scale level on Nb$$_{3}$$Sn strands and conductors and cryogenic structural materials, such as coil case segments and radial plates. Details are described in the following sections.

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