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Infrared thermography inspection for monoblock divertor target in JT-60SA

JT-60SAのモノブロックダイバータターゲットの赤外画像検査

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

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

JT-60SAのCFC(Carbon Fiber Composite)モノブロックダイバータターゲットは、10$$sim$$15MW/m$$^{2}$$の熱負荷を除熱する性能が要求される。製作時の熱処理で生じるCFCと冷却管の接合欠陥が除熱性能を低下するため、受入検査では、除熱性能の低いモノブロックターゲットをスクリーニングする必要がある。効率的に検査できる赤外画像検査の適用を検討した。赤外画像検査では、冷却管に95$$^{circ}$$Cの温水を通水し、定常状態となってから、5$$^{circ}$$Cの冷水を通水して生じるモノブロック表面の温度過渡応答を赤外線カメラで計測する。基準モノブロックと検査モノブロックの90$$^{circ}$$Cから60$$^{circ}$$Cの冷却時間の比較から、除熱性能を評価する。赤外画像検査及び、電子ビームによる熱負荷検査の結果と有限要素法解析からスクリーニング基準を作成した。具体的には、人工的な接合欠陥を加工したターゲットの検査結果を基に、大きさと位置が異なる多種の接合欠陥をモデル化した解析結果からスクリーニング基準を作成した。その結果を報告する。

Carbon Fiber Composite mono-block divertor target is required for power handling in JT-60SA. Heat removal capability of the target is degraded by joint defect which is induced in manufacturing process. For screening heat removal capability, infrared thermography inspection (IR inspection) is improved an accuracy for the target using threaded cooling tube. In IR inspection, the targets heated at 95$$^{circ}$$C by hot water in steady state condition are instantaneously cooled down by cold water flow of 5$$^{circ}$$C in three channels of test section. The heat removal capability of the targets is evaluated with comparing the transient thermal response time between defect-free and tested targets. A construction of a database for a correlation between the known defects, maximum surface temperatures in the heat load test and the IR inspection are successfully completed. Screening criteria is set with finite element methods based on the database.

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パーセンタイル:73.24

分野:Nuclear Science & Technology

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