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白井 浩; Barabaschi, P.*; 鎌田 裕; JT-60SAチーム
Fusion Engineering and Design, 109-111(Part B), p.1701 - 1708, 2016/11
被引用回数：21 パーセンタイル：88.83(Nuclear Science & Technology)2019年の初プラズマを目指してJT-60SAプロジェクトが着実に進展している。JT-60SAは、最大電流が5.5MAで臨界プラズマ条件の下長パルス運転を行うよう設計されている超伝導トカマクである。日欧で分担するJT-60SA機器の設計及び製作は2007年に開始した。本体室での組立は2013年1月に開始し、真空容器セクターの溶接作業が現在クライオスタットベース上で行われている。TFコイル、PFコイル、電源、冷凍器システム、クライオスタット胴部、熱遮蔽等のその他の機器は据付、組立、調整運転のため那珂サイトに搬入されたかもしくは搬入される予定である。本論文ではトカマク機器及び付属システムの製作、据付、組立の技術的な進捗、並びに日欧の核融合コミュニティーが共同で策定するJT-60SA研究計画の進展について述べる。
東島 智; 鎌田 裕; Barabaschi, P.*; 白井 浩; JT-60SAチーム
Fusion Science and Technology, 68(2), p.259 - 266, 2015/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)The JT-60SA superconducting tokamak is now under construction toward the first plasma in March 2019 as a joint project between the Broader Approach (BA) Satellite Tokamak Programme of Europe and Japan, and the Japanese national programme. The JT-60SA mission is to contribute to early realization of fusion energy by supporting ITER and by complementing ITER in resolving key physics and engineering issues for DEMO reactors. Before procurements of the major components, some R&Ds for key techniques were performed. By May 2014, 23 procurement arrangements (PAs) have been launched (JA: 13PAs, EU: 10PAs) covering 87% of the total cost of the BA Satellite Tokamak Programme, and the main components have entered the manufacturing stage. In addition, the JT-60SA tokamak assembly started since January 2013. This paper summarizes the recent progress of the JT-60SA project.
小出 芳彦; 吉田 清; Wanner, M.*; Barabaschi, P.*; Cucchiaro, A.*; Davis, S.*; Decool, P.*; Di Pietro, E.*; Disset, G.*; Genini, L.*; et al.
Nuclear Fusion, 55(8), p.086001_1 - 086001_7, 2015/08
被引用回数：31 パーセンタイル：83.35(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60SAの超伝導マグネットシステムの最大の特徴は、スペース利用の観点から最適化されたコイル構造と高いコイル製作精度の実現をとおして、定常トカマク研究を先導する先進的な実験装置となっている。具体的には、新しい概念であるトロイダルコイルケーシングから分離した外側支持構造の採用により細身のトロイダルコイル形状を可能とした。これにより、詳細なプラズマ測定や柔軟な加熱分布を可能とする大口径ポートの確保を可能とした。また、平衡磁場コイルの製造誤差を最小にする方法を確立し、正確なプラズマ形状/位置制御も可能とした。更に、コンパクトバットジョイントを開発することで中心ソレノイドの占有領域を拡大し、長時間放電の実現に大きく貢献できる設計とした。
石田 真一; Barabaschi, P.*; 鎌田 裕; JT-60SAチーム
Journal of the Korean Physical Society, 65(8), p.1221 - 1226, 2014/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)The JT-60SA project has been implemented jointly by Europe and Japan since June 2007. After the disassembly of JT-60 from the torus hall was completed in October 2012, the project achieved the major milestone of start of tokamak assembly at the JAEA Naka site in January 2013 following the completion of the cryostat base in Europe and its transport to Japan. Procurement and assembly activities for components such as superconducting magnet, vacuum vessel, power supply, cryostat, cryogenic system, remote handling tool have been progressed on track towards the start of operation in 2019. For exploitation, after the JT-60SA Research Plan was issued in December 2011 in cooperation with fusion communities in Europe and Japan, the research integration activities have been also addressing the work on JT-60SA data management, validation and analysis tools. This paper overviews the latest project evolution on construction and exploitation.
吉田 清; 村上 陽之; 木津 要; 土屋 勝彦; 神谷 宏治; 小出 芳彦; Phillips, G.*; Zani, L.*; Wanner, M.*; Barabaschi, P.*; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 24(3), p.4200806_1 - 4200806_6, 2014/06
被引用回数：13 パーセンタイル：56.48(Engineering, Electrical & Electronic)ITERのサテライトトカマクとして、JT-60SA用超伝導マグネットはEUと日本の共同で製作する計画である。超伝導マグネットと設備の機器は、設計が完了して製作が開始された。CSとEFコイル用導体は、2010年から超伝導導体の量産を開始した。EFコイルの製作は、2012年末にEF4コイルは完成して、2013年末にEF5コイルとEF6コイルが完成する予定でコイル製作は順調に行われている。一方、Nb
Sn導体を用いた超伝導コイルの製造を確認するためのCSモデルコイルが完成し、試験が開始された。TFコイル用導体製作は、2011年から素線製作を開始し、導体組立も2012年から開始して、現在まで36本の導体を製作した。TFコイルは、製作治工具の準備が完了して、最初のTFコイル巻線を開始した。ヘリウム冷凍機(4.5Kで約9KW)の機器設計は完了して、機器の製作と機器を収納する建屋の建設が開始された。フィーダーは機器仕様が確定したので、HTS電流リードは製作が開始された。以上のように、各方面の創意工夫で、コスト削減の問題も解決して、順調に製作が開始された。
小泉 徳潔; 布谷 嘉彦; 吉田 清; Barabaschi, P.*
Physics Procedia, 58, p.232 - 235, 2014/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Engineering, Electrical & Electronic)日本におけるITER及びJT-60SA用超伝導マグネットの調達の進捗について、学会の要請により、招待講演として発表する。ITER用マグネットの開発では、実規模ダミー・ダブル・パンケーキ(DP)の試巻線を完了し、絶縁材施工後の導体を2.5ターン巻線のトランスファーに成功している。また、実規模ダミーDP用のラジアル・プレート・セグメントの機械加工を完了した。JT-60SA用マグネットでは、EF4コイルの製作を完了し、EF5, EF6コイルの製作を進めている。日本におけるこれらの調達の進展は、核融合炉の今後の研究の進展に大きく貢献するものである。
柴沼 清; 新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亮; 神谷 宏治; 川島 寿人; 久保 博孝; 正木 圭; 佐伯 寿; 櫻井 真治; et al.
Fusion Engineering and Design, 88(6-8), p.705 - 710, 2013/10
被引用回数：10 パーセンタイル：61.16(Nuclear Science & Technology)The JT-60SA project is conducted under the BA satellite tokamak programme by EU and Japan, and the Japanese national programme. The project mission is to contribute to early realization of fusion energy by supporting ITER and by complementing ITER with resolving key physics and engineering issues for DEMO reactors. In this paper, the assembly of major tokamak components such as VV and TFC is mainly described. An assembly frame (with the dedicated cranes), which is located around the tokamak, is adopted to carry out the assembly of major tokamak components in the torus hall independently of the facility cranes for preparations such as pre-assembly in the assembly hall. The assembly frame also provides assembly tools and jigs to support temporarily the components as well as to adjust the components in final positions.
鎌田 裕; Barabaschi, P.*; 石田 真一; JT-60SAチーム; JT-60SA Research Plan Contributors
Nuclear Fusion, 53(10), p.104010_1 - 104010_17, 2013/10
被引用回数：62 パーセンタイル：93.8(Physics, Fluids & Plasmas)The JT-60SA project implemented by Japan and Europe is progressing on schedule towards the first plasma in Mar. 2019. After careful R&D, procurements of the major components have entered their manufacturing stages. In parallel, disassembly of JT-60U has been completed on time, and the JT-60SA tokamak assembly is expected to start in January 2013. The JT-60SA device, a highly shaped large superconducting tokamak with a variety of plasma control actuators, has been designed in order to contribute to ITER and to complement ITER in all the major areas of fusion plasma development necessary to decide DEMO reactor construction. By integrating these studies, the project provides simultaneous and steady-state sustainment of the key performance characteristics required for DEMO with integrated control scenario development.
吉田 清; 木津 要; 土屋 勝彦; 村上 陽之; 神谷 宏治; Payrot, M.*; Zani, L.*; Wanner, M.*; Barabaschi, P.*; Heller, R.*; et al.
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4200304_1 - 4200304_4, 2012/06
被引用回数：22 パーセンタイル：70.54(Engineering, Electrical & Electronic)JT-60SA装置はEUと日本の共同で、ITERのサテライトトカマクを製作する計画である。CSとEFコイル用導体は、2008年から製作を開始し、量産を開始し、2010年末に21本のEF導体を製作した。CSとEFコイルの製作は、2009年から製作冶具の製作を開始し、2011年から実機製作を開始した。TFコイルは、OISや重力支持など特徴のある設計が完了した。コイル製作の発注が開始され、TFコイル用導体製作は、2011年から素線製作を開始した。導体複合化の準備も開始された。ヘリウム冷凍機は、約9KWの冷凍能力で運転できる見通しを得た。フィーダーは機器仕様が確定したので、HTS電流リードは製作が開始された。以上のように、各方面の創意工夫で、コスト削減の問題も解決して、順調に製作が開始された。
石田 真一; Barabaschi, P.*; 鎌田 裕; JT-60SAチーム
Nuclear Fusion, 51(9), p.094018_1 - 094018_12, 2011/09
被引用回数：53 パーセンタイル：89.21(Physics, Fluids & Plasmas)本論文は、2007年以来日欧協力により実施されているプロジェクトの成果と展望について、その目的,装置性能,計画,設計と調達活動及び現地の整備状況を含め、概要を述べたものである。2008年暮れに、コスト課題を解決するためのプロジェクトの再設定が終了し、その中で、当初の科学的な達成目標を損なうことなく、新たな装置設計が完了した。日欧の実施機関である原子力機構とFusion for Energyの間で結ばれた調達取決めに基づき、トロイダル磁場コイル,ポロイダル磁場コイル,真空容器,容器内機器,クライオスタット及び電源の調達活動が始まり、JT-60の解体活動とともに、2016年に予定するファーストプラズマに向けて、JT-60SAの建設が進められている。また、将来の実験に向け、JT-60SAリサーチプランの作成が日欧共同で開始された。
鎌田 裕; Barabaschi, P.*; 石田 真一; 井手 俊介; Lackner, K.*; 藤田 隆明; Bolzonella, T.*; 鈴木 隆博; 松永 剛; 吉田 麻衣子; et al.
Nuclear Fusion, 51(7), p.073011_1 - 073011_11, 2011/07
被引用回数：64 パーセンタイル：92.1(Physics, Fluids & Plasmas)The JT-60SA device has been designed as a highly shaped large superconducting tokamak with variety of plasma actuators (heating, current drive, momentum input, stability control coils, RMP coils, W-shaped divertor, fuelling, pumping etc) in order to satisfy the central research needs for ITER and DEMO. In the ITER- and DEMO-relevant plasma parameter regimes and with the DEMO-equivalent plasma shapes, JT-60SA quantifies the operation limits, plasma responses and operational margins in terms of MHD stability, plasma transport and confinement, high energy particle behaviors, pedestal structures, SOL and divertor characteristics. By integrating advanced studies in these research fields, the project proceeds "simultaneous and steady-state sustainment of the key performances required for DEMO" with integrated control scenario development applicable to the highly self-regulating burning high beta high bootstrap current fraction plasmas.
石田 真一; Barabaschi, P.*; 鎌田 裕; JT-60SAチーム
Fusion Engineering and Design, 85(10-12), p.2070 - 2079, 2010/12
被引用回数：57 パーセンタイル：95.93(Nuclear Science & Technology)JT-60SAは、ITERへの支援研究と原型炉に向けた補完研究を行い、ITERと原型炉のための物理課題の解決に取り組むことにより、核融合エネルギーの早期実現に貢献することを目標とする。JT-60SAの建設と運転は、幅広いアプローチ活動における日欧協力によるサテライトトカマク計画と日本の国内計画の下に行われる。2007年から約1年かけてプロジェクトの再設定を完了させ、装置の本格的な建設段階に入った。2007年から日欧実施機関間による調達取決めが順次締結され、日本の調達分担であるポロイダル磁場コイル,真空容器及び真空容器内機器等の部品調達は既に始まっており、今年からは欧州の調達分担であるトロイダル磁場コイル等の部品調達が開始される。本講演では、新設計の概要と調達活動の現状及び運転計画等への展望について講演する。
吉田 清; 土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; 尾花 哲浩*; 高畑 一也*; Peyrot, M.*; Barabaschi, P.*
Physica C, 470(20), p.1727 - 1733, 2010/11
被引用回数：26 パーセンタイル：69.32(Physics, Applied)JT-60SAのトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「幅広いアプローチ」の中の「サテライトトカマク」プロジェクトとして推進することが合意され、製作が開始された。超伝導コイルは、18個のトロイダル磁場(TF)コイル,4個の中心ソレノイド(CS)と6個の平衡磁場(EF)コイルから構成される。TFコイルは、ステンレス鋼の容器の中に配置され、容器はコイル系の支持構造の骨格で、CSやEFコイルの支持はTF容器に取付けている。CSは、独立した4個の巻線から構成され、上下力を締付けるタイプレートによって支持され、TFコイルの上部から固定される。6個のEFコイルは、半径方向に自由なフレキシブル板でTFコイルに固定されている。CSとEFコイルは日本で製作が開始され、TFコイルは2009年からEUで製作が開始された。本紙は、JT-60SA用超伝導磁石の開発のために、日本で実施した実験と設計について述べる。
鎌田 裕; 石田 真一; Barabaschi, P.*; JT-60SAチーム
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.641 - 649, 2010/08
The JT-60SA project contributes to early realization of fusion energy by supporting exploitation of ITER and research towards DEMO. An integrated design and construction in Japan and Europe has been progressed intensively, and the project foresees its first plasma in 2016. The JT-60SA device is capable of confining break-even-equivalent class high-temperature plasmas lasting for a duration longer than the timescales characterizing the key plasma processes, such as current diffusion and particle recycling, with superconducting toroidal and poloidal field coils. JT-60SA demonstrates the highly integrated plasma performances required for DEMO such as full non-inductive steady-state operation with high plasma beta exceeding the no-wall ideal stability limits, and establishes ITER-relevant high density plasma regimes. An integration of achievements in JT-60SA high-beta steady-state plasmas and ITER burning plasmas will make DEMO designs more realistic and attractive.
吉田 清; 土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; Peyrot, M.*; Barabaschi, P.*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.214 - 219, 2010/08
JT-60SAのトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「幅広いアプローチ」の中の「サテライトトカマク」プロジェクトとして推進することが合意され、製作が開始された。超伝導コイルは、18個のトロイダル磁場(TF)コイル,4個の中心ソレノイド(CS)と6個の平衡磁場(EF)コイルから構成される。TFコイルは、ステンレス鋼の容器の中に配置され、容器はコイル系の支持構造の骨格で、CSやEFコイルの支持はTF容器に取付けている。CSは、独立した4個の巻線から構成され、上下力を締付けるタイプレートによって支持され、TFコイルの上部から固定される。6個のEFコイルは、半径方向に自由なフレキシブル板でTFコイルに固定されている。超伝導コイルとヘリウム冷凍機や電源はフィーダーで結ばれ、電流リードには高温超伝導リードを採用した。CSとEFコイルの製作は2008年から開始された。
柴沼 清; 新井 貴; 川島 寿人; 星野 克道; 星 亮; 小林 薫; 澤井 弘明; 正木 圭; 櫻井 真治; 芝間 祐介; et al.
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.276 - 281, 2010/08
JT-60SAは日本とEU間の共同プロジェクト(幅広いアプローチ)の中のサテライトトカマクプロジェクトとして合意されたものであり、現在その設計と製作が精力的に進められている。JT-60SAの組立はプロジェクトを推進するうえで最も重要な課題である。JT-60SAは、真空容器,超伝導コイル(TFコイル, EFコイル, CSコイル),ダイバータなどの容器内機器,サーマルシールド,クライオスタットなどの主要機器から構成される。これらの機器を効率よく組み立てるために、トカマク本体室に組立専用のクレーン付き組立架台を設置することで、建家内クレーンとの作業分担を行う。本論文では、JT-60SASの主要機器である真空容器とTFコイルを中心に組立シナリオ及び組立シーケンスの検討、これらの作業を可能とするための専用組立冶具の概念設計について述べる。
松川 誠; 菊池 満; 藤井 常幸; 藤田 隆明; 林 孝夫; 東島 智; 細金 延幸; 池田 佳隆; 井手 俊介; 石田 真一; et al.
Fusion Engineering and Design, 83(7-9), p.795 - 803, 2008/12
被引用回数：17 パーセンタイル：72.86(Nuclear Science & Technology)JT-60SAは、日欧の幅広いアプローチの下で建設する完全超伝導トカマク装置で、ITERや原型炉への貢献を目指している。2007年の両極の国会批准後、実質的には既に建設段階に移行している。JT-60SAは、既存の建屋,電源,プラズマ加熱装置,計測装置などの、JT-60U設備の最大限の有効利用が前提であり、完全に新作する主たる機器は本体装置のみである。最大プラズマは電流5.5MAで、プラズマ主半径3.06m,アスペクト比2.65,非円形度1.76,三確度0.36である。最大プラズマ加熱入力41MW,プラズマ電流のフラットトップ時間は100秒間である。本論文では、トカマク装置本体だけでなく、プラズマ加熱装置や遠隔保守装置の設計などについても言及するとともに、EUとの技術的な議論を踏まえて行った超伝導導体に関する最近の設計変更案などを紹介し、装置の全体像を明らかにする。
伊尾木 公裕*; 秋場 真人; Barabaschi, P.*; Barabash, V.*; Chiocchio, S.*; Daenner, W.*; Elio, F.*; 榎枝 幹男; 江里 幸一郎; Federici, G.*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 329-333(1), p.31 - 38, 2004/08
被引用回数：14 パーセンタイル：66.09(Materials Science, Multidisciplinary)ITER主要コンポーネントの発注仕様書の準備が現在進行中である。製造方法や非破壊検査法などを考慮しつつ炉構造機器(真空容器や容器内機器)の詳細設計を現在行っている。R&D開発については、20度あるいは30度の入射角の超音波試験,2チャンネルモデルによる流量配分の試験,第一壁のモックアップやパネルの製造及び試験,ハウジングを含めた全システムとしてのフレキシブル支持構造の試験,リーク試験のための予備真空領域を設けた同軸冷却管接続の試験,ダイバータの垂直ターゲットのプロトタイプの製造と試験などが行われた。こうした結果により、設計の成立性について確信を与えるとともに、低コストの代替え製造法の可能性を示すものである。
伊尾木 公裕*; Barabaschi, P.*; Barabash, V.*; Chiocchio, S.*; Daenner, W.*; Elio, F.*; 榎枝 幹男; Gervash, A.*; Ibbott, C.*; Jones, L.*; et al.
Nuclear Fusion, 43(4), p.268 - 273, 2003/04
被引用回数：21 パーセンタイル：54.59(Physics, Fluids & Plasmas)ITERの真空容器や容器内コンポーネントの基本設計概念は変わっていないが、信頼性向上,メインテナンス性改善,コスト低減の観点から、設計の詳細において幾つかの点の改良を検討した。真空容器のR&Dにおける最も大きな成果は必要な製作組立精度の実証である。さらに最近ポートの切断による変形量を測定し、その値が十分小さいことを確認した。また、厚板の溶接,切断、及び超音波非破壊検査に関する先進技術の開発をさらに進めた。第一壁/ブランケットとダイバータのR&Dについては、第一壁パネル,ブランケット遮蔽ブロック,ダイバータのフルスケールのモックアップの製作に成功し、設計条件を満たす技術を開発することができた。
松本 宏; Barabaschi, P.*; 村上 好樹*
Fusion Technology, 40(1), p.37 - 51, 2001/07
被引用回数：3 パーセンタイル：27.1(Nuclear Science & Technology)1998年にITERの設計報告がなされた後、大幅なコストの低減化を図るため技術目標の再検討が行われた。新たに設定された技術要求目標を満たす装置のパラメーターのセットがコストを最小限にする制約のもとでシステムコードを用いていくつか求められた。この中から代表的な2つの候補としてIAM,LAMが選ばれた。1.5次元プラズマ輸送コードPRETORを用いてこれら2つの装置の運転特性を予測して比較した。この比較検討作業の結果、ITER-FEAT が最終的に決まった。これらの装置パラメーター決定の過程を明らかにすると共にITER-FEATのQ
10の誘導運転が十分に保守的な物理仮定のもとに可能なこと、またQ=5での非誘導定常運転が可能なための条件が明らかにされた。
