JT-60SAのモノブロックダイバータターゲットの非破壊検査

Non-destructive test for mono-block divertor target in JT-60SA

中村 誠俊; 櫻井 真治; 尾崎 豪嗣; 逆井 章; 関 洋治; 横山 堅二

Nakamura, Shigetoshi; Sakurai, Shinji; Ozaki, Hidetsugu; Sakasai, Akira; Seki, Yohji; Yokoyama, Kenji

JT-60SAのCFC(Carbon Fiber Composite)モノブロックダイバータターゲットは、15MW/mの熱負荷に耐えるための除熱性能が要求される。スクリーニングを目的としたモノブロックダイバータターゲットの赤外画像検査方法を報告する。赤外画像検査では、冷却管に95Cの温水を通水し、定常状態となったところで5Cの冷却水を急激に冷却管に通水して生じるモノブロック表面の温度応答を赤外線カメラで計測することで、除熱性能を評価する。熱負荷試験と赤外画像検査の結果を、有限要素法解析を用いながら比較することで、赤外画像検査の除熱性能の評価の妥当性を調べた。赤外画像検査結果の評価精度に影響する要因について考察した。具体的には、CFCの密度と熱伝導率、スクリュー管の冷水の流速と熱伝達率、CFC表面の輻射率、気温、赤外線カメラの補正値、冷水及び温水の温度が挙げられる。その結果を報告する。

CFC (Carbon fiber Composite) Mono-block divertor target is required for power handling of 15 MW/m in JT-60SA. Inspection method for screening heat removal capability of mono-block divertor target with infrared thermography is presented. The inspection detects a delay in the surface temperature evolution through an abrupt variation of the water temperature flowing in the cooling tube. Heat removal capability of the mono-block divertor target is evaluated with the delay. Results of heat load test and thermography inspection are considered to assess adequacy for the screening of the thermography inspection with finite element method. Dispersion in density and thermal conductivity of CFC block, coefficient of heat transfer of cooling water in screw-tube, emissivity of CFC, atmospheric temperature, corrected value of infrared thermography camera, and temperature of hot water and cool water cause error in the inspection. The effects of these factors are evaluated.