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丹澤 貞光; 廣木 成治; 阿部 哲也; 清水 克祐*; 井上 雅彦*; 渡辺 光徳*; 井口 昌司*; 杉本 朋子*; 猪原 崇*; 中村 順一*
JAEA-Technology 2008-076, 99 Pages, 2008/12
JAEA-Technology-2008-076.pdf:35.19MB
国際熱核融合実験炉(ITER)の真空排気システムは、DT核融合反応で生じたヘリウム(He)を大量の未反応DT燃料とともにトカマク真空容器外へ排出する役割を担うとともに、大気圧から超高真空までの排気や真空漏洩試験,壁洗浄などにも使う。機械式真空ポンプシステムは、クライオポンプシステムと比較しての長所として連続排気や極低トリチウム滞留量,低運転コストが挙げられる。一方、短所として磁気シールドの必要性や水素(H
)排気性能の不十分性などが一般に認識されている。ITER条件での機械式ポンプシステムの上記短所を克服するため、ダイバータH圧力0.1-10Paで十分な排気性能を有するヘリカル溝真空ポンプ(HGP)ユニットを開発し、その性能試験を行った。そしてその開発・試験を通して、軽元素ガス排気用ヘリカル溝真空ポンプユニットの大型化設計・製作に関する多くのデータベースを取得した。また、同データベースをもとにヘリカル溝真空ポンプユニットを使い、ITER条件に合わせて最適配置した磁気シールド構造を有する機械式真空ポンプシステムの概念設計を行った。さらに、タービン翼とヘリカル翼を組合せた複合分子ポンプユニットを使ったコスト低減化(RC)ITER機械式真空ポンプシステムの概念設計も行った。
廣木 成治; 阿部 哲也; 岡本 正智*; 井口 昌司*; 中村 順一*; 中関 嗣人*; 村上 義夫
真空, 38(4), p.458 - 462, 1995/00
核融合炉の真空排気システムに使われる真空ポンプとしては、連続排気が可能で、トリチウムの滞留量を少なくすることができるターボ分子ポンプや複合分子ポンプ等の機械式ポンプが有望である。これらの真空ポンプとしては、トリチウムの滞留を減らし、据付面積を減らして、できるだけ炉の近くに設置するために、単機あたりの排気容量のできるだけ大きな、磁気軸受を用いた機械式ポンプが求められている。大型の磁気軸受型機械式ポンプの開発においては、誤操作等による大気突入で回転翼に発生する大きな揚力に耐えうる保護軸受の開発が重要である。そこで、高耐荷重を目指して試作した保護軸受を、排気速度が0.32m
/sの複合分子ポンプに組込んで大気突入試験を行い、最大揚力が6.9
10Nの大気突入に10回以上耐えうることを確認した。
廣木 成治; 阿部 哲也; 井口 昌司*; 山田 浩一*; 高山 勝*; 村上 義夫
真空, 38(3), p.291 - 294, 1995/00
核融合炉環境のように高放射線場において使用可能な真空ポンプを開発するため、セラミック被覆電線を用いたターボ分子ポンプ用モータを試作した。モータのコイル用電線は普通、高速回転の巻線機にかけられるため、その絶縁層には過酷な曲げの力や引張り力が加わっても剥離しないこと、適当な滑りを有すること等の特性が要求される。この特性を満たすため、セラミック被覆電線はセラミックスと有機物の多層構造となっており、巻線後にコイルを焼成し、一体化する。試作したモータの大気中回転試験では、固定子コイルの絶縁に有機物を使用した従来品とほぼ同等の性能が得られた。
