Development of ITER diagnostic upper port plug

ITER上部計測ポートプラグの開発

佐藤 和義; 大森 順次; 海老沢 克之*; 草間 義紀; 閨谷 譲

Sato, Kazuyoshi; Omori, Junji; Ebisawa, Katsuyuki*; Kusama, Yoshinori; Neyatani, Yuzuru

ITER計画において日本が調達する予定の上部計測ポートプラグは、長さ約6m,重量約22tの片持ち構造であるため、高い剛性が要求される。また、ポートプラグには計測のための開口部及び光学路を有するため、これらを考慮した電磁力及び中性子遮蔽解析による評価が不可欠である。このため、製作性を考慮したポートプラグの構造について検討するとともに、中性子の遮蔽や保守時の作業スペースを考慮したポートプラグ内への計測機器の配置を検討した。その結果、汎用品である板材とリブを組合せることにより設計案の鍛造品で構成される構造と同等の剛性を有することを見いだした。また、ポートプラグ内にすべての計測機器,関連する冷却管や信号線を組み込むとともに互いに干渉せず作業空間も確保した配置案を提案した。本提案に基づき電磁力解析を実施したところ、片持ち構造の根本であるフランジ部にかかる最大モーメントとして約1MNmが得られ、設計基準値を十分に下回る可能性を見いだした。

A part of diagnostic device in vacuum vessel is planned to install in the port plug to make sure the line of sight of diagnostics. Only basic concept is shown for the port plug since design of diagnostic devices has not been substantiated yet. The integration design of the port plug has been performed and the structure concept for electro-magnetic and neutron load has been investigated as for the No.11 upper port plug to confirm reliability of the proposed design. Three diagnostics will be installed in the No.11 upper port plug, the edge Thomson scattering system, the visible-IR TV divertor viewing system and the neutron activation system. To integrate theses diagnostic systems in the port plug, it was designed the arrangement of the labyrinth of optical path, the driving mechanism and cooling systems for shutters and mirrors, the maintenance space. The part just behind the blanket shield module (BSM) was changed to secure a space for maintenance and for associated diagnostic first mirror and shutter, whereas this place is assigned for neutron shielding in the present design. The BSM support, which is main component to apply the electro-magnetic load, was arranged with optical path inside BSM.