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戸張 博之; 花田 磨砂也; 松山 久好*; 森川 一文*
セラミックス, 49(12), p.1050 - 1055, 2014/12
ITER中性粒子入射装置において、絶縁ガス雰囲気の高電圧電源から伝送される最大100万ボルトが印加された導体を、真空中に設置されるビーム源に接続する絶縁導入碍子(HVブッシング)のために、外径1.56m、肉厚50mの大口径セラミックリングが必要とされた。このセラミックリングは、放射線環境下で、内外で最大0.9MPaの圧力差に耐え、100万ボルトを絶縁する過酷な条件下で使用されるものである。しかしながら、開発当初の技術では外径1m程度が限界であり、大口径化が課題であった。本稿では、ITER用HVブッシングの実現に向けて、世界最大口径となるセラミックリングを成形するために新たに開発した冷間静水圧成形法とその型枠の開発、大型リングの焼成のための温度履歴の最適化、及び実用化に向けた耐電圧試験など、日本原子力研究開発機構で実施してきた大口径セラミックリングの製作技術開発について報告する。
渡邊 和弘; 花田 磨砂也; 小峰 武司; 坂本 慶司; 井上 多加志; 松山 久好*; 長山 俊毅*
no journal, ,
ITER用中性粒子入射装置(NBI)では、絶縁ガスの放射線誘起伝導を避けるために、ビーム源(負イオン源と加速器)の高電圧絶縁には、真空絶縁が用いられる。一方、電源システムからビーム源への電力はSF6絶縁ガスを封入した1MV伝送管で給電される。この伝送管と真空中に設置されるビーム源との真空境界には、1MVの絶縁と真空保持機能を備えたガス-真空の高電圧ブッシングが必要である。本ブッシングには、絶縁協調等の観点から直径1.56mで高さ29cmのこれまでにない超大型セラミック円筒が必要である。原子力機構では、メーカと協力し、ITER実寸のセラミックの試作開発を進めてきた。製作においては、成型用加圧水槽,焼成炉等既存設備を有効利用するために、型枠の外側から加圧してアルミナ成型を行う従来方式ではなく、内側加圧方式によるセラミック成型法を開発した。本方式による成型、さらに焼成に成功し、ITER実寸のセラミック円筒を製作した。これは、ITER NBI用ブッシングを実現するための最大の課題を解決した成果である。
