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谷塚 英一; 波多江 仰紀; 草間 義紀
no journal, ,
ITERの周辺トムソン散乱計測では、光学系の分光透過率の較正が重要な技術課題となっている。信頼性のある電子密度計測を行うためには、分光透過率の絶対値を観測視線ごとに較正する必要がある。そこで、異なる波長を持つ2種類のレーザーを用いて波長帯ごとの透過率の比を得て、その後、測定時の背景光に含まれる制動放射光を利用することにより、分光透過率の絶対値を測定する手法を考案した。まず、原理の妥当性を検証するために、実験時の検出光子数の統計的揺らぎを考慮した数値シミュレーションを行った。その結果、測定時に分光透過率が未知の場合であっても、2種類のレーザーからのトムソン散乱光及び制動放射光の検出光子数から、電子温度分布と電子密度分布形状を得られることがわかった。反射計や干渉計などを用いた1点での電子密度の計測値あるいは視線上の積分値との相互比較により、電子密度分布を一意的に得ることができる。
近藤 貴; 石川 正男; 草間 義紀
no journal, ,
ITERにおいて日本が調達する予定のマイクロフィッションチェンバー(MFC)について、開発の現状を発表する。MFCはITERの真空容器中にポロイダル方向に2か所、トロイダル方向に2か所の合計4か所に設置し、総中性子発生量と核融合出力の計測を目的とする。真空容器内機器(検出器,信号ケーブル)の設計を行い、電磁気力解析,熱解析により装置の健全性を確認した。これらの概念設計について、ITER機構主催のレビューが行われ、設計が妥当であるとの評価を得た。
今澤 良太; 河野 康則; 草間 義紀
no journal, ,
ITERにおけるポロイダル偏光計測ではプラズマに入射したレーザー光を計測室に返すために、真空容器内にレトロリフレクターを設置する。プラズマからレトロリフレクターへの熱負荷が核発熱5MW/m
及び輻射熱0.15MW/m
と非常に大きいにもかかわらず、レトロリフレクター用の冷却配管の設置は困難な状況にある。本発表では、(1)ブランケットモジュールの冷却配管付近の壁表面にレトロリフレクターを取り付けた場合と、(2)ブランケットモジュールを加工しレトロリフレクターを取り付けるソケットを水冷可能にした場合の熱,構造及び光学解析を行った。そして、(1)の場合はレトロリフレクターの冷却が十分に行えないこと、(2)の場合はミラー面の歪みが15
m程度生じるもののレーザー(波長100m)の伝搬には問題がないことがわかった。
石川 正男; 河野 康則; 今澤 良太; 佐藤 聡; Vayakis, G.*; Bertalot, L.*; 谷塚 英一; 波多江 仰紀; 近藤 貴; 草間 義紀
no journal, ,
ITER計画において日本が調達するポロイダル偏光計測装置の光学ミラーの核発熱量を、中性子モンテカルロコード(MCNP)を用いた中性子輸送解析を行って評価した。その結果、水平ポート内に設置される光学ミラーのうち、第2ミラーの核発熱量は第1ミラーと同程度であることがわかった。これは、同一ポート内に周辺トムソン散乱計測システムやLIDARシステムが設置されることでポロイダル偏光計の光学系の設置空間が制限されるために、十分な迷路構造を持った光路が確保できないことや、ミラーのサイズを小さくするために第2ミラーの設置位置がプラズマに近い場所に配置されていることが原因と考えられる。一方で、水平ポート前面に設置されるブランケット遮蔽モジュール(BSM)が十分な中性子遮蔽性能を有していれば、光学ミラーの核発熱量は効率的に低減できることがわかった。また、上部ポート内に設置される第1ミラーの核発熱量は、BSMがあってもストリーミング中性子の影響により高くなるが、入射レーザービームの径を小さくすることで核発熱量を低減できることを示した。
草間 義紀
no journal, ,
日本は、ITER計画において、マイクロフィッションチェンバー,周辺トムソン散乱計測装置,ポロイダル偏光計測装置,ダイバータ不純物モニター,ダイバータ赤外サーモグラフィー,ダイバータ熱電対の6つの計測装置を調達する。原子力機構は、日本の国内機関として、これらの計測装置の開発を進めてきた。ポートプラグへの組込みをはじめとして、インターフェースが非常に多く、かつ、複雑であるため、インターフェースの明確化・確定を目指し、ITER機構や関係する他極と協議を重ねてきた。主要な技術的課題は、放射線に代表されるITERの環境への対応であり、設計の選択とそれを確認するための各種の解析,必要な技術開発である。現在は、調達準備の最終段階として、機器の設計と試作試験を進めるとともに、数年以内の調達取決めの締結を目指して準備を進めている。講演では、上記の計測装置の幾つかについて、設計と試作試験の進展についても紹介する。
河野 康則; 石川 正男; 佐藤 和義; 今澤 良太; 草間 義紀; 林 利光; 小野 武博; 海老澤 克之*; 若林 邦朗*; 平松 美帆*; et al.
no journal, ,
On the ITER project, Japan will procure the poloidal polarimeter for the measurement of plasma current profile at the core region of ITER plasmas. For the measurement, change in polarimetric properties of probing laser beams that pass through the plasma is detected. At this meeting, progress in the design of the poloidal polarimeter is presented including following key topics. (1) Arrangements of plasma-facing first-mirrors and second mirrors in the upper and the equatorial port plugs are investigated. An initial result from thermal analysis for the first mirror is also shown. (2) The design of the retro-reflector is updated with investigation of its practical procedures of fabrication and installation. The retro-reflectors are installed at the blanket modules and the divertor cassette to reflect back the probing laser beams to the diagnostic hall.
波多江 仰紀; 谷塚 英一; 林 利光; 小野 武博; 草間 義紀
no journal, ,
Two topics from recent progress for the edge Thomson scattering system in ITER is presented: (1) Conceptual design of laser beam injection and collection optics, (2) Trial production of a high power YAG laser system. For the first topic, optical design of laser injection and collection optics has been carried out. One solution of optical configuration for laser injection and collection optics has been found, satisfying measurement requirements (spatial resolution 
5 mm at 
0.85 with accuracy 10% for 
and 5% for 
at 3
10
m
). Regarding the second topic, the prototype YAG laser has been assembled and 2 J/100 Hz has been achieved as a first step.