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岡野 文範; 鈴木 貞明
KEK Proceedings 2003-16 (CD-ROM), 4 Pages, 2004/02
JFT-2M本体付属設備は、JFT-2M本体装置を運転・維持管理するうえで必要とする周辺設備であり、真空排気設備,ガス導入設備,本体リークテスト設備,冷却設備,Heグロー放電洗浄・ボロナイゼーション設備及びベーキング設備からなる。ベーキング設備を除いた本体付属設備の制御システムは、平成12年度から14年度にかけて改造を行った。本体付属設備の従来の制御システムは旧式のため種々の機器の能力不足が著しく、JFT-2Mの多様な実験モードに対応できなくなってきていた。そのため、制御システムはパーソナルコンピュータ(PC)を用いた統括制御により、設備内各機器からの大量な情報の収集機能や操作性の大幅な向上を図るとともに、トラブルの早期発見・早期対策が可能なシステムに改造した。
堀川 豊彦*; 神永 敦嗣; 中村 博文; 東島 智; 新井 貴; 久保 博孝; 小西 哲之*; 西川 正史*
JAERI-Tech 2003-082, 66 Pages, 2003/12
JAERI-Tech-2003-082.pdf:3.44MB
放電洗浄中の真空容器内からの排ガスの組成を調べることは、水素同位体の除去特性の評価のための基本的な事項であるとともに、核融合炉の燃料サイクルシステム設計上有益なデータとなる。JT-60Uで実施した放電洗浄試験において、ガスクロマトグラフを用いて真空容器から排出される水素,炭化水素等の化学種の濃度及びそれらの時間挙動を分析した。排ガスからは水素,炭化水素等が検出され、真空容器第一壁温度が高いほど、また洗浄方法ではグロー放電洗浄(GDC)において、化学種が増加する傾向が見られた。排出能力は、GDCで最も高く、テイラー放電洗浄と電子サイクロトロン共鳴放電洗浄では低く、別途測定されたトリチウムの排出との相関が認められた。炭化水素の化学種としてメタン,エチレン,アセチレン及びエタンが検出された。生成量はH
を用いたGDCで大きく、また第一壁温度に依存した。ITERの重要課題であるトリチウム炭素共堆積層の除去の観点から、反応に伴う炭素消費量を評価し、GDC1時間あたり単一層程度の除去であることがわかった。
岡野 文範; 鈴木 貞明
JAERI-Tech 2003-059, 57 Pages, 2003/06
JAERI-Tech-2003-059.pdf:11.92MB
JFT-2M本体付属設備は、JFT-2M本体装置を運転・維持管理するうえで必要とする周辺設備であり、真空排気設備,ガス導入設備,本体リークテスト設備,冷却設備,Heグロー放電洗浄・ボロナイゼーション設備及びベーキング設備からなる。ベーキング設備を除いた本体付属設備の制御システムは、平成12年度から14年度にかけて改造を行った。本体付属設備の従来の制御システムは旧式のため種々の機器の能力不足が著しく、JFT-2Mの多様な実験モードに対応できなくなってきた。そのため、制御システムはパーソナルコンピュータ(PC)を用いた統括制御により、設備内各機器からの大量な情報の収集機能や操作性の大幅な向上を図り、トラブルの早期発見・早期対策が可能なシステムに改造した。本報告書は、改造を行った本体付属設備の概要を含めて制御システムの機能を詳細に記載した。特にHeグロー放電洗浄・ボロナイゼーション設備については、制御機能に関する複雑でシーケンシャルな動きも詳細に記載し、運転マニュアルとしても用いることができる内容とした。
神永 敦嗣; 堀川 豊彦*; 中村 博文; 磯部 兼嗣; 東島 智; 新井 貴; 宮 直之; 田辺 哲朗*
Proceedings of 20th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering (SOFE 2003), p.144 - 147, 2003/00
炭素タイルを使用した核融合炉では、真空容器の中に蓄積するトリチウムは重大な問題のうちの一つである。この問題解決には、大型トカマク装置の第一壁からのトリチウム除去特性を理解する必要がある。このため、大型トカマク装置であるJT-60において排出ガスを分析するために真空排気設備に測定装置を設置した。トリチウムの測定は、電離箱とバブラで測定した。排出ガス中のガス種の測定は、ガスクロマトグラフと残留ガス分析計を使用して行った。実験放電,He-TDCとHe-GDCの時に行った初期の測定結果では、実験で生成されたトリチウムの約8%が真空排気設備から排出されている。また、ガス種の測定では、グロー放電の作動ガスをH, HeとArガスに変えて行った時に分析を行った。この時、炭化水素の排出が大きかったのはHを使用したグロー放電であった。
柳生 純一; 新井 貴; 神永 敦嗣; 木津 要; 荒井 優*; 宮 直之
Proceedings of 19th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering (SOFE), p.388 - 391, 2002/00
臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では第一壁コンディショニングとして、ボロンを第一壁に蒸着させるデカボラン(B
H
)を用いたボロナイゼーションを実施している。ボロナイゼーションは、ほかのDischarge-cleaning(DC)に比べて酸素不純物量及び水素リサイクリング量低減に有効であるが、ボロン膜中に含まれる軽水素の低減とDCグロー放電の安定化において問題があった。これらを解決するためにBHに代わって重水素デカボラン(BD)を使用したボロナイゼーション処理技術の開発を進めた。この結果、ボロン膜中の軽水素は激減し、ボロナイゼーション直後の実験運転における調整放電の数が従来比で1/10まで削減した。また、ヘリウム雰囲気中でボロナイゼーションが行えるので、DCグロー放電が安定し、ボロナイゼーションに要する処理時間が最大30時間節約でき、BDを用いたボロナイゼーションが、非常に効率的,かつ効果的な第一壁コンディショニング手法であることを示した。
柳生 純一; 新井 貴; 神永 敦嗣; 宮田 克行*; 荒井 優*
JAERI-Tech 2001-012, 31 Pages, 2001/03
JAERI-Tech-2001-012.pdf:3.55MB
臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では第一壁コンディショニングとして、ボロンを第一壁に蒸着させるデカボラン(BH)を用いたボロナイゼーションを実施している。ボロナイゼーションは、ほかのDischarge-cleaning (DC) に比べて酸素不純物量及び水素リサイクリング量低減に有効であるが、ボロン膜中に含まれる軽水素の低減とDCグロー放電の安定化において問題があった。これらを解決するために、従来の軽水素によるデカボランに代わって重水素デカボラン(BH)を使用したボロナイゼーション処理技術の開発を進めた。この結果、ボロン膜中の軽水素は激減し、ボロナイゼーション直後の実験運転における調整放電の和が従来比で1/10まで削減した。また、ヘリウム雰囲気中で行えるため、DCグロー放電が安定し、ボロナイゼーションに要する処理時間が最大30時間節約でき、重水素デカボランを用いたボロナイゼーションが、非常に効率的,かつ効果的な第一壁コンディショニング手法であることを示した。
笹島 唯之; 児玉 幸三; 本田 正男; 新井 貴; 正木 圭; 森本 将明*; 高橋 昇龍*
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
グロー放電洗浄は真空容器内に設置した電極を陽極として真空容器との間に印加し、スパッタリング現象を利用して第一壁や真空容器内壁の洗浄を行うものである。グロー放電洗浄を効率的に行うには、真空容器内に設置する電極数を増やしてグロー放電電流を大きくすることが必要である。核融合実験装置の真空容器では、一搬に、計測用ポートに電極を設置するが、JT-60ではグロー放電用に使用できるポート数に制約がある。この問題を解決するため、真空容器の内面を保護するために貼られているタイル(第一壁)を電極として利用する第一壁兼用のグロー放電電極を開発した。本講演では、第一壁グロー放電電極の構造、運転における問題点について報告する。
榎枝 幹男; 河村 繕範; 奥野 健二; 田中 健一*; 植竹 満*; 西川 正史*
Fusion Technology, 28(3), p.591 - 596, 1995/10
ITERではグロー放電洗浄ガラスからのトリチウム回収プロセスとして低温モレキュラーシーブ吸着塔を有力候補としている。本研究では、ベンチスケール実験により、実ガス条件を模擬したガスの吸着特性について、実験データを得、低温吸着塔のHHTガスと不純物メタンの混合ガスの吸着特性を明らかにしたものである。実験結果によると、H,HT等水素同位体ガスはメタンに先行して吸着が進行し、遅れて吸着したメタンは先行して吸着している水素同位体ガスを追い出し吸着する。これらの過程は、ラングミュア式の多成分系等温式とボハートアダムスの吸着速度式を用いてモデル化され、よく実験結果を再現計算することができた。メタン濃度が100ppmレベルまで低濃度であれば、水素同位体の低温モレキュラーシーブ塔への吸着ダイナミックスは影響を受けず、トリチウムの回収除去性能は、純成分の場合に比べて劣らない。
横倉 賢治; 松崎 誼; 谷 孝志; 菊池 一夫; 椛澤 稔; 長谷川 浩一; 岡野 文範; 樫村 隆則; 鈴木 紀男; 木島 滋; et al.
真空, 26(4), p.300 - 311, 1983/00
JFT-2トカマクプラズマ装置を使用して、グロー放電洗浄(GDC)の手法開発を行い、GDCの洗浄効果とTDCの洗浄効果との比較を行なった。また、それぞれの役割を実験結果から明確にした論文である。
小原 建治郎; 阿部 哲也; 中村 博雄
JAERI-M 7216, 34 Pages, 1977/08
モリブデンによる蜂の巣構造壁の実効的スパッタリング収率を重量測定法により求めた。平板と蜂の巣構造壁の試料は直流2極スパッタリング装置により、アルゴングロー放電中で同時に照射された。入射粒子のエネルギー範囲は500~1000eV、入射角度はほぼ垂直であった。実験は蜂の巣構造の深さ(L)と幅あるいは直径(D)の比、L/Dをパラメータとし、照射後の平板および蜂の巣構造壁試料の重量減少の比を求めた。それによると、角孔蜂の巣構造の場合、L/Dが1以上においては平板に比べ、実効的スパッタリング収率が1/20~1/30と減少した。また、照射前後にかいて蜂の巣構造壁の試料表面を走査型電子頭徴鏡により観察したが、それによると蜂の巣構造の側壁が、スパッタ粒子を捕捉していることがわかった。
