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Neutron diffraction measurement of internal strain in the first Japanese ITER CS conductor sample

中性子回折によるITER CS導体試験サンプルの内部歪の測定

辺見 努; Harjo, S.; 布谷 嘉彦; 梶谷 秀樹; 小泉 徳潔; 相澤 一也; 町屋 修太郎*; 長村 光造*

Hemmi, Tsutomu; Harjo, S.; Nunoya, Yoshihiko; Kajitani, Hideki; Koizumi, Norikiyo; Aizawa, Kazuya; Machiya, Shutaro*; Osamura, Kozo*

原子力機構はITER計画において、中心ソレノイド(CS)コイル導体の製作を担当している。ローザンヌ工科大学が所有するSULTAN試験装置を用いたITER CS導体の性能検証試験の結果、電磁力の繰り返し回数に比例して、分流開始温度が線形に低下する現象が確認された。劣化の原因を調査するため、内部の撚線の状態を観察した結果、高磁場部において、電磁力により撚線が圧縮される側よりも隙間が空く側で超伝導線が大きなたわみが生じていることが観察された。超伝導線の性能は歪により劣化するが、たわみ量だけでは歪を定量的に評価することが困難である。そこで、歪を定量的に評価し、劣化箇所を特定することを目的として、歪を非破壊で直接測定することができるJ-PARCに設置された工学材料回折装置「匠」を用いて、中性子回折による歪測定を実施した。その結果、高磁場部の隙間が空く側でのみ曲げ変形が観測され、劣化箇所を特定することが可能となった。

JAEA has responsibly to procure all ITER CS conductors. Several conductor samples was fabricated and tested. From the result of the cyclic testing in first conductor sample named JACS01 and second conductor sample named JACS02, the continuous linear degradation of the current sharing temperature ($$T$$$$_{cs}$$) was observed. To investigate the $$T$$$$_{cs}$$ degradation, the visual inspection of JACS01 right leg was performed. As a result, the large deflection at the lower loading side (LLS) in the high field zone (HFZ) was observed. The bending strain of the strands cannot be evaluated from the only deflection obtained by a visual inspection. To evaluate the strain of strands in the conductor sample quantitatively, the neutron diffraction measurement of JACS01 left leg was performed using the engineering materials diffractometer in J-PARC. From the result, the large bending strain at the LLS in the HFZ was observed. Therefore, the degraded position in the conductor sample can be determined.

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分野:Physics, Applied

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