高速炉での実装を想定した光ファイバセンサシステムの高温耐性試験

Heat tolerance testing of optical fiber sensor system for installation on FBR

島田 幸洋; 西村 昭彦  ; 鈴木 宏和*; 石橋 久義*; 伊藤 敬輔; 伊藤 主税   ; 吉田 昌宏 

Shimada, Yukihiro; Nishimura, Akihiko; Suzuki, Hirokazu*; Ishibashi, Hisayoshi*; Ito, Keisuke; Ito, Chikara; Yoshida, Akihiro

原子力発電所等の大型プラント機器の耐震保全、経年劣化診断を目的として、超短パルスレーザーを用いた微細加工を基盤とした高温耐性のある光ファイバーブラッググレーティング(FBG)センサシステムの開発を行ってきた。今回は高速炉の2次系冷却配管への実装を想定した、高温での性能評価と配管への実装方法の検討を行った。FBGセンサは高温耐性と設置作業におけるセンサの取扱性を向上させるため、紐状の炭化ケイ素繊維等によってセンサの保護強化を行った。試験材料であるSTPA24鋼は高速炉「常陽」の2次冷却配管と同ロットの試験用試料を使用した。その結果、400度において微小振動と歪の計測に成功した。

A Fiber Bragg Grating (FBG) sensor with heat resistance was produced via a point microfabrication technique using a femtosecond pulse laser. It can be used as temperature or a strain sensor by measuring change of the reflective wavelength of FBG. Heating test under operational temperature of Fast Reactors is now planed. This time, we did the withstand type test on the sensor by using the piping material in the environment of 400 degrees. As a result, it succeeded in a small oscillation and measuring a strain. The heat-resistant FBG sensor developed using ultra-short pulse laser processing will contribute to the surveillance of power plants for seismic safety.