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渡邊 和弘; 水野 誠; 小原 祥裕; 田中 政信*; 小林 一夫*; 高橋 英希*; 上出 泰生*
Journal of Applied Physics, 72(9), p.3949 - 3956, 1992/11
被引用回数：32 パーセンタイル：81.19(Physics, Applied)高エネルギー大出力イオン源を設計するにあたって必要なデータベースを蓄積するために、直流の耐電圧特性について調べた。実験の結果、ギャップ長50mmまでの実験範囲において放電破壊の特性はほぼクランプ理論に従うことが確認できた。また、電極間に磁場を印加すると、真空度が10
Torr以上のガス放電領域で放電破壊電圧が低下することが判明した。さらに、セシウムを蒸着した電極では破壊電圧が低下するが、通常の負イオン源でのセシウム蒸着量より1桁以上高い蒸着量でも、電圧の低下は30%程度であることがわかった。
小原 祥裕; 田中 茂; 秋場 真人; 荒木 政則; 藤沢 登; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 真木 紘一*; 水野 誠; 奥村 義和; et al.
JAERI-M 91-052, 176 Pages, 1991/03
ITER共通設計基準に基づいた中性粒子ビーム入射システム(NBS)の日本概念設計案について述べる。本システムは、1.3MeVで75MWの重水素中性粒子ビームを入射するものであり、プラズマ加熱の他電流駆動や電流分布制御にも用いられる。本システムは9ユニットより成り、各ユニット当り最大1.3MeV、10MWのビームを入射する設計としている。本設計で最も重要な点は、原研での実験結果に基づいて、低運転ガス圧で高い負イオン電流密度を得ることができるセシウム導入型体積生成負イオン源を採用していることである。本イオン源の採用により、NBIシステムの効率を改善すると共に、ITER共通設計基準を満足するコンパクトなNBIを設計することができた。
田中 茂; 小原 祥裕; 秋場 真人; 荒木 政則; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 水野 誠; 奥村 義和; 関 昌弘; 渡邊 和弘; et al.
Fusion Engineering and Design, 18, p.507 - 515, 1991/00
被引用回数：2 パーセンタイル：31.89(Nuclear Science & Technology)ITER用粒子入射装置の保守、修理に関する概念およびシナリオを提案した。本提案の主な特徴は、以下の通りである。1)1台当り数百トンになる粒子入射装置の重量を支持するため、コンクリート製支持構造を採用。2)天井クレーンの負荷を下げ、保守分解を容易にするために、各粒子入射装置をイオン源ユニットとビームラインユニットに分割可能とした。3)イオン源ユニットは、頻繁な保守を必要とするので、レールシステムにより個別移動が可能。4)放射化物の飛散による汚染を防止するため、二重ドアシステムを採用。5)レーザ溶接/切断や形状記憶合金を接合/分離に利用。6)故障発生時は、当該ユニットを別室のホットセルに移動し、遠隔操作で修理する。以上のような基本概念に基づき、イオン源ユニットの分解/組立、ビームラインユニットの分解/組立の4通りの場合について、シナリオを決定した。
井上 多加志; 秋場 真人; 荒木 政則; 花田 磨砂也; 真木 紘一*; 水野 誠; 奥村 義和; 小原 祥裕; 関 昌弘; 田中 茂; et al.
Fusion Engineering and Design, 18, p.369 - 376, 1991/00
被引用回数：3 パーセンタイル：40.8(Nuclear Science & Technology)ニュートロニクスの観点から、ITER用中性粒子入射加熱装置の設計概念が考察される。高パワー中性粒子ビームを炉心プラズマ入射するため、ITER本体と中性粒子入射装置は、大きな開口をもったポートとドリフト管で接続されており、これを通して炉心プラズマから中性粒子入射装置へ、高流束の中性子がストリーミングする。中性粒子入射装置内のニュートロニクス諸量を2次元中性子輸送・放射化計算によって得た。その結果、ビームライン機器は10
~10
n/cm
sの高い中性子束に曝されること、中性粒子入射装置室の誘導放射能は運転停止後1日で10
Ci/cm
以下となることが判明した。
水野 誠; 大楽 正幸; 小原 祥裕; 尾崎 章*; 田中 茂; 上出 泰生*; 渡邊 和弘; 山下 泰郎*; 横山 堅二
IEEE 13th Symp. on Fusion Engineering, Vol. 1, p.574 - 577, 1989/00
負イオンを用いた中性粒子入射装置(NBI)はITERやFERにおける加熱および電流駆動のための重要なシステムの1つである。必要とされるビームエネルギーは500keV~1MeVであり、入射パワーは数+MWに達する。このため、加速電源として、500kV~1MV、数十Aの直流高電圧電源が必要とされる。このような電源には、従来用いられてきた、GTOサイリスタや四極管を使用した直流スイッチ方式は適用が難しい。そこで、直流スイッチを持たない電源を採用した。本電源の直流出力は、すべて、低圧側のインバーターにより制御される。R&Dの第1段階として、高熱負荷試験装置(JEBIS)の加速電源(100kV、5A)に本方式を採用した。講演では、高電圧電源の設計およびJEBISにおけるR&Dの結果について発表する。
中島 国彦*; 山本 新; 上出 泰生*; 岡野 邦彦*; 小原 祥裕; 渡邊 和弘; 水野 誠; 荒木 政則
JAERI-M 87-145, 86 Pages, 1987/09
FER設計では、加熱・電流駆動・分布制御の機能を中性粒子入射に香ねる運転シナリオが設定されている。
山本 新; 岡野 邦彦*; 西尾 敏; 杉原 正芳; 斉藤 龍太*; 上出 泰生*; 小林 武司*; 藤沢 登; 東稔 達三; 小原 祥裕; et al.
Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research, Vol. 3, 1 Pages, 1987/00
現在の技術データベースから判断した場合、次期装置(例えば日本ではFER)の完全段階に実現可能と考えられる負イオン・ビームを用いた中性粒子入射装置(NBI)によるプラズマ加熱および電流駆動に基づいたトカマク炉での運転シナリオを述べる。このシステムは、高い効率でプラズマ加熱及び電流駆動ができる。電流分布制御も容易に行なうことができる。
