Electrically insulated MLI and thermal anchor

電気絶縁多層断熱材と熱アンカー

神谷 宏治; 古川 真人; 畠中 龍太*; 宮北 健*; 村上 陽之; 木津 要; 土屋 勝彦; 小出 芳彦; 吉田 清

Kamiya, Koji; Furukawa, Masato; Hatakenaka, Ryuta*; Miyakita, Takeshi*; Murakami, Haruyuki; Kizu, Kaname; Tsuchiya, Katsuhiko; Koide, Yoshihiko; Yoshida, Kiyoshi

JT-60SAのサーマルシールドは300Kのクライオスタットから4.4Kの超電導コイルを熱的に保護するため80Kに冷却され多層断熱材(MLI)を使用する。プラズマパルス運転のため、多層断熱材はトロイダル方向とポロイダル方向の渦電流の影響を強く受ける。多層断熱材はポリイミドフィルムで覆うことでトロイダル方向に20度ごとに電気絶縁し、渦電流を抑制する。本研究では、多層断熱材の重なり部分に注目して2種類の異なる多層断熱材の設計を提案する。多層断熱材の熱的性能はボイルオフ熱量測定法と温度計測により測定された。本研究ではまた、サーマルシールドとトロイダル磁場コイルの間に設置する電気絶縁された熱アンカーの設計についても報告する。

The thermal shield of JT-60SA is kept at 80 K and will use the Multi Layered Insulator (MLI) to reduce radiation heat load to the superconducting coils at 4.4 K from the cryostat at 300 K. Due to plasma pulse operation, the MLI is affected by eddy current in toroidal direction. The MLI is designed to suppress the current by electrically insulating every 20 degree in the toroidal direction by covering the MLI with polyimide films. In this paper, two kinds of designs for insulated MLI are proposed focusing on a way to overlap MLI. A boil-off calorimeter method and temperature measurement has been performed to determine the thermal performance of MLI. The design of electrical insulated thermal anchor between the toroidal field (TF) coil and the thermal shield is also explained.