Progress of manufacturing CS and EF Coils for the JT-60SA Tokamak

JT-60SAトカマク装置における中心ソレノイドおよび平衡磁場コイルの製作進展

土屋 勝彦; 村上 陽之; 木津 要; 小出 芳彦; 吉田 清

Tsuchiya, Katsuhiko; Murakami, Haruyuki; Kizu, Kaname; Koide, Yoshihiko; Yoshida, Kiyoshi

幅広いアプローチに基づくJT-60SA装置の建設が現在進められている。本装置の主要機器である超伝導コイルは、欧州担当のトロイダル磁場(TF)コイルと原子力機構担当のポロイダル磁場(PF)コイルから構成される。PFコイルは、4つのモジュールを持つ中心ソレノイド(CS)と6つの平衡磁場(EF)コイルから成り、CSは直径2m、高さ約1.6mのモジュール(549ターン)のニオブスズ導体のコイルであり、EFコイルは直径4.5mないし12mの様々な直径を持ち、ニオブチタン導体のコイルである。CSモジュールは単位パンケーキコイルからなるモデルコイルを予め製作し、実機運転環境下で性能試験をし、健全性を確認したうえで、実機製作に入っている。一つ目のモジュールのパンケーキコイルは全て完成しており、今後、積層およびモジュール化を経て、低温試験を行う。EFコイルは、既にTFコイルの下側に設置される3つのコイル(EF4, EF5, EF6)が本体室に仮置かれている。これらのコイルについて、精度を示すパラメータである非円形度は、EF4とEF5は0.6mm、EF6は1.3mmであり、設計許容値の1/6から1/10といった高い精度で製作されている。現在、残る3つのコイルEF1, EF2, EF3を製作しており、平成27年度中に全てのコイルの巻線が完了予定である。

The programme of constructing JT-60SA tokamak is progressing under the framework of the Broader Approach project. JT-60SA has the superconducting magnet system has Poloidal field (PF) coils and Toroidal field (TF) coils. PF coil system, of which JAEA is in charge, has a central solenoid (CS) with four solenoid modules and six equilibrium field (EF) coils. A CS module has 549 turns of NbSn superconducting conductor, and its scale is 2 m in diameter. EF coils, which are made of NbTi superconducting conductor, consist of the circular coils with various bores, ranging from 4.4 m to 12 m in diameter. Before real CS module was made, a model coil which consisted of a real size quad-pancake had been manufactured to check its performance at 5.5K. After it was confirmed, winding of real CS modules was started. Recently, all pancake coils of the first module of CS, CS1, was completed. CS1 will be tested at 5.5K just before completion. EF coils are manufactured at the on-site facility in JAEA Naka because these are too large to transport on the public road. Three EF coils, EF4, EF5 and EF6 were already completed and installed on the cryostat base in the torus hall in January 2014. These coils were manufactured with the great accuracy. Errors of current centre of the winding packs were within 0.6 mm (EF4 and EF5) and 1.3 mm (EF6) which were only 1/6 to 1/10 of the required tolerances. From summer in the last year, manufacturing of the remaining EF coils was started.