JT-60SAトムソン散乱計測における集光光学系と計測ポートプラグの概念設計

Design of collection optics and port-plug for Thomson scattering system in JT-60SA

東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 篠原 孝司; 伊丹 潔; 相田 善明*; 水藤 哲*; 藤江 大二郎*

Tojo, Hiroshi; Hatae, Takaki; Sakuma, Takeshi; Hamano, Takashi; Shinohara, Koji; Itami, Kiyoshi; Aida, Yoshiaki*; Suito, Satoshi*; Fujie, Daijiro*

JT-60SAのトムソン散乱計測の集光光学系の概念設計を行った。計4種のガラス材を含んだ7-9枚のレンズからなる屈折系光学系を採用し、色収差を抑制した(解像度は1mm以下)。また集光光学系を計3つのポート(P1, P2, P5)に設置することで、径方向ほぼ全域の計測が可能になる見込みを得た。集光光学系はクライオスタットから真空容器ポートまでアクセスするポートプラグ内に収納する必要がある。プラズマ電流が5MA/8msの時間スケールで減少するディスラプションを想定した場合、板厚30mmで、ポートプラグ先端部から500mm程度の領域まで0.1MA/mのオーダーの渦電流が生じると考えられている。先端部の板厚を20mmにすることで、渦電流が流れにくく、最大主応力が設計応力以下に抑える設計が可能となった。

Conceptual designs of the collection optics for JT-60SA Thomson scattering have been done. Adapting four glass materials of the lenses used for the collection optics enables to correct the chromatic aberrations with good resolution ( 1 mm). The whole radial profile can be measured using three designed collection optics in Port-P1, P2 and P5. The collection optics will be installed in port-plugs accessing from the cryostat to vacuum vessel. In a disruption with a decrease of the plasma current by a time scale of 5 MA/8 ms, the eddy current (0.1 MA/m) is strongly generated in the area of 500 mm from the edge of the port-plug with the thickness of 30 mm. Even if the thickness is reduced to 20 mm decreasing the current in the area, the maximum principal stress is still under the limit value for the design.