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論文

Remote handling systems for ITER

本多 力*; 服部 行也*; Holloway, C.*; Martin, E.*; 松本 泰弘*; 松信 隆*; 鈴木 俊幸*; Tesini, A.*; Baulo, V.*; Haange, R.*; et al.

Fusion Engineering and Design, 63-64, p.507 - 518, 2002/12

 被引用回数:16 パーセンタイル:71.53(Nuclear Science & Technology)

ITERの小型化による遠隔保守シナリオと遠隔操作機器への影響を評価するとともに、その設計成立性及びコスト削減について検討を行うのが目的である。遠隔保守の基本的方針は変更せずに、いままでのR&D成果うぃ最大限取り入れ、遠隔操作機器の設計を行った。また遠隔機器の標準化/共用化と小型化によるコスト削減を目指した。ダイバータ/ブランケット/ポートプラグ等の炉内構造物は、ユニット化された炉内遠隔機器で取り外した後、標準化されたキャスクと搬送装置を用いて真空容器のポートからホットセルへ運ばれ、損傷部を交換した後、逆の手順で再び真空容器内に戻される。ホットセルでは真空容器のポートに類似した標準化したドッキングポートを設置し、そこから構造物や機器を出し入れし、物流及び保守の流れを円滑にした。ユニット化された炉内遠隔機器は必要なときにキャスクと搬送装置で運びポート部で結合することにより、建家に対する影響を極めて小さくすることができた。結論として、小型化ITERに対して成立性のある遠隔保守シナリオが可能であり、その遠隔機器の設計結果を示した。

論文

Design of the ITER tritium plant, confinement and detritiation facilities

吉田 浩; Glugla, M.*; 林 巧; L$"a$sser, R.*; Murdoch, D.*; 西 正孝; Haange, R.*

Fusion Engineering and Design, 61-62, p.513 - 523, 2002/11

 被引用回数:25 パーセンタイル:83.26(Nuclear Science & Technology)

ITERトリチウムプラントは、トカマク燃料サイクル設備,トリチウム閉込め及び除去設備から構成される。トカマク燃料サイクル設備は、真空容器浄化ガス処理,トカマク排出ガス処理,水素同位体分離,燃料調整及び供給,外部トリチウム受入れ及び長期貯蔵等の諸工程を含み、トカマクあらゆる運転要求を満たすことができる。また、燃料サイクルの各工程は、トリチウムインベントリーを最小化し、想定されるすべての異常時,事故時の環境へのトリチウム放出を可能な限り低減化できるようにした。トリチウム閉込め設計では、トリチウムが金属材料やプラスチック材料を容易に透過し、室内空気中の水分に速やかに取り込まれて拡散しやすいことから多重閉じ込め方式を採用した。すなわち、トリチウムプロセス機器と配管を第1次障壁として設計し、プロセス機器(トリチウムインベントリーが1g以上の場合)をグローブボックス等の第2次障壁内に設置する。さらに、これらの設備を配置した室の空調換気設備には非常用隔離弁と室内空気浄化設備を備え、万一トリチウムが室内に漏洩したときでもトリチウムを環境に放出することなく速やかに浄化する。トカマク建家,トリチウム建家,ホットセル及び廃棄物建家に、このような閉込め及び除去設備を設置した。

論文

Design and performance analysis of the ITER cryoplant and cryo-distribution subsystem

Guillemet, L.*; Jager, B.*; Haange, R.*; 濱田 一弥; 原 英治*; Kalinin, G.*; 加藤 崇; Millet, F.*; Shatil, N.*

Proceedings of 19th International Cryogenic Engineering Conference (ICEC-19), p.105 - 108, 2002/07

ITER国際チームは、日本原子力研究所との共同で、国際熱核融合実験炉(ITER)の超伝導コイルを冷却するためのヘリウム冷凍システムを設計した。本冷凍機は、核融合試験装置用としては世界最大規模であり、4Kで48kWの冷凍能力と0.16kg/sの超臨界ヘリウムの供給能力を有する。本設計には、原研のITER中心ソレノイド・コイルの冷却で実績のある、超臨界ヘリウム・ポンプと低温排気圧縮機の技術が採用されている。ITERでは、低温熱負荷がプラズマ燃焼試験と共に変動するので、冷凍機の動作が不安定になることを避けるために、熱負荷を平準化する機構を冷凍システムに設けた。この様な工夫により、冷凍システムの規模を極力小さくすることができるとともに、コイルを安定に運転することが可能となった。

論文

Status of extened performance tests for blanket remote maintenance in the ITER L6 project

角舘 聡; 岡 潔; 吉見 卓*; 桧山 昌之; 田口 浩*; 柴沼 清; 小泉 興一; 松本 泰弘*; 本多 力*; Haange, R.*

Nuclear Fusion, 42(3), p.243 - 246, 2002/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:11.37(Physics, Fluids & Plasmas)

ITERのブランケット保守では、4トンの大重量・大型のモジュールを$$pm$$2mm以内の位置姿勢精度で取り扱うことが要求されている。現在、EDA延長期間のR&D計画に従って、センサー情報(位置力)に基づいた機械締結式モジュールの着脱を実証するために、その制御手法の開発を進めている。機械締結式ブランケットの取り付け面は、キーや位置決めピンから構成され、それぞれが高いはめあい精度($$pm$$0.25mm以下)を必要とする嵌合構造である。そのため、挿入方向がマニピュレータのたわみや計測誤差により理想的な挿入方向と異なる場合、キーとモジュールの接触がマニピュレータの運動を拘束し、安定なモジュールの取付が困難となる。本報では、モジュールとマニピュレータ間の誤差を想定した場合の適用性試験を行い、力制御法の基本となる着脱動作時に発生する力の評価法について報告する。

論文

Mechanical characteristics and position control of vehicle/manipulator for ITER blanket remote maintenance

角舘 聡; 岡 潔; 吉見 卓*; 田口 浩*; 中平 昌隆; 武田 信和; 柴沼 清; 小原 建治郎; 多田 栄介; 松本 泰弘*; et al.

Fusion Engineering and Design, 51-52(1-4), p.993 - 999, 2000/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:55.69(Nuclear Science & Technology)

ブランケットを保守する遠隔機器は、高い放射線環境下で大重量・大型の炉内機器を安定にかつ、高い位置・姿勢精度でハンドリングする遠隔技術が要求される。これまで、4トンの可搬性能を有する実規模ブランケット遠隔保守システムの構造・機構設計及び製作・試験を実施し、重量物を安定に、かつ高い設置精度で取り扱う基本要件を満足するブランケット交換を実証した。本報では、ブランケット(4トン)の着脱動作時に生じる衝撃力を抑制する新しい制御手法を明示すると共に、本制御手法を実機に適用し、プランケット着脱動作時の急激な荷重変動をほとんどゼロに制御することが実験的に実証されたので報告する。

論文

Status of the ITER tritium plant design

吉田 浩; O.Kveton*; J.Koonce*; D.Holland*; Haange, R.*

Fusion Engineering and Design, 39-40, p.875 - 882, 1998/00

 被引用回数:23 パーセンタイル:85.42(Nuclear Science & Technology)

ITER-EDA設計活動は昨年12月に詳細設計報告書(Detail Design Report)をまとめ上げ、いよいよ最終設計段階(1998年7月に報告書提出)となった。本発表ではITERのプラズマ運転に必要となるDT燃料循環系、トリチウムの安全取扱いの要となる多重隔壁閉じ込めシステム、トリチウム廃液低減化のためのトリチウム水処理系等を構成する種々のトリチウム処理プロセスの概要を述べると共にプラント全体としてのトリチウムインベントリー分布解析結果、代表的な事故解析の結果を説明する。

論文

Development of 15-m-long radiation hard periscope for ITER in-vessel viewing

小原 建治郎; 伊藤 彰*; 角舘 聡; 岡 潔; 中平 昌隆; 森田 洋右; 田口 浩*; 深津 誠一*; 武田 信和; 高橋 弘行*; et al.

Fusion Engineering and Design, 42, p.501 - 509, 1998/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:32.94(Nuclear Science & Technology)

ITERの炉内観察装置として、耐放性ペリスコープの開発を進めている。ペリスコープを構成する光学部品のガンマ線照射試験の結果、CeO$$_{2}$$を含有するアルカリバリウムガラスと鉛ガラス、合成石英によるレンズを製作し、長さ6mの耐放性ペリスコープを試作、照射試験を実施した。その結果50MGy照射後でも観察性能の低下がきわめて少ないことがわかった。この結果をもとに、ITERの実機サイズとして15m長の耐放性ペリスコープを製作し、長尺化に伴う光学的成立性の検証と、高温下での観察性能について試験した。また、ペリスコープの先端に取付ける走査用ミラー駆動機構の製作も進めており、単体試験終了後ペリスコープに取り付け総合試験を行う予定である。

論文

Development of an end-effector for ITER blanket module handling

中平 昌隆; 岡 潔; 角舘 聡; 深津 誠一*; 田口 浩*; 多田 栄介; 柴沼 清; 松日楽 信人*; Haange, R.*

Fusion Technology 1996, 0, p.1653 - 1656, 1997/00

国際熱核融合実験炉(ITER)の設計に基づき、ブランケット交換試験用にエンドエフェクタの縮小モデルを制作し、既存の1.2トン用マニピュレータ及び模擬ブランケットモジュールを用いて基本試験を行った。エンドエフェクタは姿勢決定、把持及び仮止め用のボルト締めで合計9軸を有し、把持対象であるモジュールの重心回りに回転するなど出力とサイズの低減が工夫されている。モジュールの把持部は、把持位置とボルトの挿入位置が相対的に決められており、エンドエフェクタの位置決め自由度を低減する工夫がされている。また、位置決めピンを有し、遠隔操作の位置決め誤差を吸収する。初期試験の結果、本システムでの設置制度は0.3mmであった。今後センサによる自動運転試験を行い、実重量4トン用マニピュレータの制作に反映する。

論文

Blanket cooling pipe maintenance system for fusion experimental reactor

岡 潔; 角舘 聡; 中平 昌隆; 田口 浩*; 多田 栄介; 伊藤 彰*; 柴沼 清; Haange, R.*; A.Tesini*

Fusion Technology 1996, 0, p.1649 - 1652, 1997/00

国際核融合実験炉(ITER)では、D-T燃焼により炉内機器は放射化されるため、遠隔機器による保守・交換作業が必要となる。これら炉内機器には、冷却配管が付属しているためこれまでに、配管内からのアクセスによる溶接・切断・検査装置の開発を行ってきた。今回、ブランケットの冷却配管を対象とし、曲がり部を通って枝管を溶接・切断することを可能とした加工ヘッド及び移動機構を製作した。駆動試験の結果、半径400mmの曲がり部を持つ配管内をスムーズに移動し、枝管部での位置決めが正常に行われることを確認した。また、出力の異なる発振器での溶接・切断試験を実施し、配管及び厚板での最適な加工パラメータの取得を行った。非破壊検査装置については、試作したEMATにより基礎試験を行い、その性能を評価し、合わせて、検査ヘッドの設計を行った。今後は、総合遠隔機器(モックアップ)試験を展開する予定である。

論文

Technology and component development for a closed tritium cycle

Penzhorn, R.-D.*; Abdallah, J.*; Haange, R.*; Hircq, B.*; Meikle, A.*; 成瀬 雄二

Fusion Engineering and Design, 16, p.141 - 157, 1991/12

 被引用回数:11 パーセンタイル:75.18(Nuclear Science & Technology)

核融合炉の燃料サイクルを構成する主要システム、すなわち、プラズマ真空排気,プラズマ排ガス処理,水素同位体分離,トリチウム貯蔵,ブランケットトリチウム回収等のトリチウムシステムについて、世界各国の主要研究機関における研究開発の進展状況をまとめたものである。

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