Development of ITER equatorial EC launcher components toward the final design

最終設計に向けたITER水平ECランチャー機器の開発

高橋 幸司; 梶原 健; 小田 靖久; 坂本 慶司; 大森 俊道*; Henderson, M.*

Takahashi, Koji; Kajiwara, Ken; Oda, Yasuhisa; Sakamoto, Keishi; Omori, Toshimichi*; Henderson, M.*

ITER ECランチャーの開発において、ランチャーの機能、信頼性向上を目的とした改良設計やプロトタイプ試験を行ってきた。改良設計では、中性子遮蔽性を高めるべく、ランチャー前方に遮蔽構造物を追加するため、ミリ波伝送部における固定ミラーの位置を後方へずらしつつ、マイクロ波伝送性を保つ設計改良を行った。その設計に基づくマイクロ波伝送部のモックアップを製作し、大電力伝送実験を行った。所定の角度可変範囲(2040)において設計通りのマイクロ波伝送を実証すると共に、散乱マイクロ波によりビームダクト内壁の温度上昇を観測し、散乱マイクロ波に対するビームダクトの冷却性能の必要性を明らかにした。また、ブランケットやポートプラグについて、主に、製作性と冷却水の流力特性を評価するためのモックッアップを製作した。ブランケットやポートプラグの製作で想定しているHIPや溶接施工性などにおける大きな技術課題は無く、また、冷却設計においては、設計要求通りの圧力損失内で必要な流量が確保できることを実験的に明らかにした。

Development of an electron cyclotron (EC) equatorial launcher has been undergoing a series of prototype tests and design enhancements intending to improve reliability and functionality of the launcher. The design enhancements include adaptation of the launcher steering angles such that one of three beam rows of the launcher is necessary flipped to perform counter current drive (to conform to a new ITER physics requirement). Also the top and bottom steering rows have been tilted with angle of 5 so that the top and bottom beam row can access from on axis to near mid-radius. Furthermore, the position of the focusing mirror that forms a quasi-optical in-vessel millimeter wave transmission line is modified to increase the nuclear shielding capability. High power experiment of the mm-wave launching system mock-up fabricated in basis of the design confirmed the successful steering capability of 2040. It was measured that some of stray RF propagated in the beam duct and generated some heat on the duct at a certain condition of mm-wave transmission. Prototype tests also include the fabrication of the blanket shield module and the partial port plug mock-up and have shown no serious technological issue on the fabrication and the cooling functionality.