IFMIFリチウムターゲットの表面波伝播速度計測

Measurement of propagation speed of surface waves on IFMIF lithium target

杉浦 寛和*; 近藤 浩夫*; 金村 卓治*; 丹羽 勇太*; 山岡 信夫*; 宮本 斉児*; 堀池 寛*; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 松下 出*; 室賀 健夫*

Sugiura, Hirokazu*; Kondo, Hiroo*; Kanemura, Takuji*; Niwa, Yuta*; Yamaoka, Nobuo*; Miyamoto, Seiji*; Horiike, Hiroshi*; Ida, Mizuho; Nakamura, Hiroo; Matsushita, Izuru*; Muroga, Takeo*

IFMIFでは現在液体リチウムがターゲットに用いられる設計となっている。液体リチウム噴流にはビーム入射による熱の除去,沸騰の抑制,中性子を安定に供給することが求められており、そのためリチウム噴流は通常15m/sの高速で流される。本研究ではIFMIFターゲットを模擬したリチウムループの噴流試験部を用いて流動状況モニター法の開発を目的とし、自由表面波の伝播速度計測を行った。ノズル出口付近に流れ方向に二次元波が観測された。この液面に発生する波の輝度分布パターンから伝播速度を得た。流れ表面の画像はCCDカメラ,ストロボスコープを用いて撮影された。撮影画像を直接相互相関法により画像解析を行い、伝播速度を得た。主流速8m/sの条件での実験結果から得られた伝播速度を速度の度数で整理し、代表的な波長の波の伝播速度を求め、主流の速度で規格化した値をプロットした。また計算結果は分散関係に基づく波の位相速度と実験により修正された自由表面速度分布を用いて求めた。実験結果と計算結果の良好な一致が確認できた。この計測技術はIFMIFターゲットの健全性を診断するインターロックシステムとしてIFMIFに適応できる可能性がある。

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