JT-60 NBI用イオン源引き出し電極'Exit Grid'の熱応力解析

柴沼 清; 栗山 正明; 小原 祥裕; 奥村 義和

JAERI-M 9539, 22 Pages, 1981/06

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JT-60NBI用イオン源は50~1000KeV、35~40Aの水素イオンビームを最大10秒間安定に引き出すことが要求されている。このような高エネルギーでの長時間の運転は、重要な問題を含んでいる。特に、電極に生じる応力の評価は必要不可欠な問題となっている。ここでは、JT-60用イオン源電極の中で比較的熱入力が大きく、かつ片面入熱であるExit Gridを取り上げて、応力解析手法を確立した。電極材料として無酸素銅とモリブデンを用いた場合について解析を行ない、その結果をASME-Sec.IIIで評価した。無酸素銅の場合、応力は多孔部全休にわたって許容値を超えてしまい、大幅な設計の変更が必要となった。しかし、モリブデン電極の場合、応力が最も集中した多孔部下流側の角を完全な矩形とせず、丸みをつけた結果、応力は軽減し、許容限度内に収めることができた。