Measurement of Li target thickness in the EVEDA Li Test Loop

EVEDAリチウム試験ループにおけるLiターゲット厚みの計測

金村 卓治; 近藤 浩夫; 古川 智弘  ; 平川 康 ; 帆足 英二*; 吉橋 幸子*; 堀池 寛*; 若井 栄一  

Kanemura, Takuji; Kondo, Hiroo; Furukawa, Tomohiro; Hirakawa, Yasushi; Hoashi, Eiji*; Yoshihashi, Sachiko*; Horiike, Hiroshi*; Wakai, Eiichi

国際核融合材料照射施設(IFMIF)では、定格流速15m/s、厚み25mmの液体Li噴流を、40MeV-250mAの重陽子ビームと核反応させて14MeV相当の中性子を発生させるためのターゲットとして採用する計画である。ターゲット厚み変動は10Paの真空下で1mm以内に維持するよう要求される。現在、工学実証・工学設計活動(EVEDA)事業にて建設したEVEDAリチウム試験ループにて、Liターゲットが上記要求値を満たすか確認するためにその厚みを計測している。本発表では、IFMIF条件となる真空度10Pa、Li温度250C、ターゲット平均速度1020m/sのもと、ターゲット厚みを計測した結果を報告する。計測の結果、平均流速15m/sでは、本試験で着目する重陽子ビーム照射中心位置にて、ターゲット厚みは計測時間60秒間の平均値で26.08mmであった。一方、時間変動に関しては、計測時間内での変動振幅の平均および最大は、同条件でそれぞれ0.26mm, 1.45mmであり、全計測波高のうち約99.7%以上が設計要求値以内であった。したがって、リチウムターゲットは大変安定であり、ターゲットに要求される安定性を満足していることがわかった。

A high-speed (15 m/s) liquid lithium jet is planned to be utilized as the target of two 40 MeV - 125 mA deuteron beams in the International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF). The target thickness is required to be maintained within 25 1 mm under a vacuum condition of 10 Pa. This paper reports the result of measurements of the Li-target thickness under the IFMIF condition (Li speed of 10 to 20 m/s, vacuum pressure of 10 Pa, Li temperature of 250C) in the EVEDA Li Test Loop. The target thickness was found to be 26.08 mm on average at the speed of 15 m/s at the center of the IFMIF beam footprint. As for temporal fluctuation, average and maximum amplitude at the same measurement position were 0.26 and 1.45 mm, respectively, and more than 99.7% of all amplitudes measured were within the design requirement. Therefore, it was found that the Li target fulfilled the required stability for IFMIF.