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IFMIF/EVEDAリチウム試験ループにおける活動の現状,2; リチウムターゲットの計測試験

Present status of activities in the IFMIF/EVEDA lithium test loop, 2; Measurement tests for the lithium target

金村 卓治; 近藤 浩夫; 古川 智弘  ; 平川 康 ; 井田 瑞穂; 山岡 信夫*; 鈴木 幸子*; 帆足 英二*; 堀池 寛*; 若井 栄一  

Kanemura, Takuji; Kondo, Hiroo; Furukawa, Tomohiro; Hirakawa, Yasushi; Ida, Mizuho; Yamaoka, Nobuo*; Suzuki, Sachiko*; Hoashi, Eiji*; Horiike, Hiroshi*; Wakai, Eiichi

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証・工学設計活動(EVEDA)で実施しているリチウム試験ループ(ELTL)の開発では、液体リチウム(Li)ターゲットの厚みを安定化することが重要であるため、0.1mmの精度で計測することが必要とされている。この精度を満たす有望な計測器として、レーザー入射光とその反射光との干渉効果を用いて距離を計測する手法の適用可能性を調べた。通常、計測対象とする拡散反射体平面とは異なり、ELTLにおける計測は、金属Li鏡面反射体でかつ湾曲した面であるため、実測に基づいた評価を実施することにした。計測条件は、流速10及び15m/s、雰囲気圧力0.12MPa(Ar)、サンプリング周波数500kHz、計測位置は、流路幅方向に5mm間隔、流れ方向にはIFMIFでの重陽子ビーム照射部中心を基準(0mm)に$$pm$$50mmの範囲を10から15mm間隔で設定した。適用可能性を評価するにあたって、まずLi厚み計測の精度を評価した結果、精度0.03mmを得た。したがって、本機器は高精度で適用可能だとわかった。そして取得データから解析したターゲットの平均厚みは、ノズルから発生するウエイクの影響で、流れ方向のみならず流れ幅方向にも分布をもつ状態であることがわかった。

In the Engineering Validation and Engineering Design Activities (EVEDA) of the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF), it is required that a device to measure thickness variation of the lithium (Li) target with precision of 0.1 mm shall be delivered. As a favorable device to meet such a precision, we experimentally evaluated applicability of a laser-based distance meter to measurement of Li target thickness in the EVEDA Li Test Loop. To evaluate the applicability of the device, the measurement precision of the Li thickness was evaluated in the velocities of 10 and 15 m/s. As a result, the precision was 0.03mm. Thus, we concluded that a laser-based distance meter is applicable to measurement of the Li target thickness. The average target thickness varies in the both streamwise and spanwise direction due to the surface wakes initiated at the nozzle edge.

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