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小島 有志; 花田 磨砂也; 田中 豊*; 河合 視己人*; 秋野 昇; 椛澤 稔; 小又 将夫; 藻垣 和彦; 薄井 勝富; 佐々木 駿一; et al.
Nuclear Fusion, 51(8), p.083049_1 - 083049_8, 2011/08
被引用回数：51 パーセンタイル：88.4(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60NNBIの負イオン源は今まで耐電圧性能が低く、入射パワーが制限されていることが大きな問題であった。そこで、負イオン源内の真空絶縁距離を調整し、単段の要求性能を超える各段200kVを保持することに成功した。この結果を踏まえて負イオン源を改良し、従来よりも短いコンディショニング時間で500kVの印加に成功し、設計値である490kVを加速電源の限界である40秒間絶縁破壊することなく保持することにも成功した。そして、1/5のビーム引き出し領域からビーム加速試験を実施し、従来410keVが最高であったビームエネルギーを最高507keVまで上昇させることに成功した。また、486keVのビームでの負イオン電流値は18m離れたカロリーメーターで2.8A(84A/m
)が得られた。通常、過度のギャップ長延長はビーム光学の劣化を引き起こすが、今回のギャップ長ではビーム光学の大きな劣化がないことを計算及び実験で確認した。これらの結果はJT-60SAやITERのNBIにおける耐電圧設計に大きく貢献するものである。
小島 有志; 花田 磨砂也; 田中 豊*; 河合 視己人*; 秋野 昇; 椛澤 稔; 小又 将夫; 藻垣 和彦; 薄井 勝富; 佐々木 駿一; et al.
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/03
JT-60N-NBIの負イオン源は今まで耐電圧性能が低く、入射パワーが制限されているのが問題であった。そこで、加速電極の間隔を拡げて、負イオン源内の最短の真空絶縁距離である支持枠角部の電界集中を低減した結果、単段の要求性能を超える200kVを保持することに成功し、設計指標となっていた大型の負イオン源では小型電極よりも6から7倍程度長い真空絶縁距離が必要であることが明らかになった。その理由として電極の面積が100倍異なることだけでなく、1080個もある電極孔や支持枠等の局所電界の電界分布が影響していることが小型電極の実験結果から予測される。そして、1/5のビーム引き出し領域からビーム加速試験を実施した結果、従来420keVが最高であったビームエネルギーを最高507keVまで上昇させることに成功した。ギャップ長を増加させたことによりビーム光学が劣化して電極熱負荷が増大することが懸念されたが、今回のギャップ長の範囲ではビーム光学の劣化がないことを確認した。これらの結果はJT-60SAやITERのNBIにおける耐電圧設計に大きく貢献するものである。
池田 佳隆; 花田 磨砂也; 鎌田 正輝; 小林 薫; 梅田 尚孝; 秋野 昇; 海老沢 昇; 井上 多加志; 本田 敦; 河合 視己人; et al.
IEEE Transactions on Plasma Science, 36(4), p.1519 - 1529, 2008/08
被引用回数：12 パーセンタイル：41.25(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60SA用負イオンNBI加熱装置(N-NBI)は、加速エネルギー500keV, 10MW, 100秒入射の性能が求められている。JT-60SA用N-NBIの実現には、3つの課題解決が必要である。1つはイオン源の耐電圧の改善である。最近のイオン源の耐電圧試験から、大型加速管ではその電極面積の大型化に伴い長時間のコンディショニングと電界強度の設計裕度が必要であることが明らかとなった。2つ目は、電極及びビームラインの熱負荷の低減である。最近の研究によりビーム同士の空間電荷効果でビーム軌道が曲げられ電極に衝突し、熱負荷を増加していることが明らかとなった。これは空間電荷効果を考慮した3次元ビーム軌道計算に基づき電極構造を補正することで改善できる。3つ目は、100秒間の安定な負イオン生成である。このため負イオン生成に不可欠なプラズマ電極の温度制御方式を提案した。これらのR&Dを行い、JT-60SA用N-NBIのイオン源は2015年から改造を予定している。
池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 中島 美帆*; 桐田 伸悟*; 小林 達夫*; 辺土 正人*; 上床 美也*; 山上 浩志*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 74(8), p.2277 - 2281, 2005/08
被引用回数：10 パーセンタイル：53.46(Physics, Multidisciplinary)ガリウムの自己フラックス法により、反強磁性体UPdGaの純良な単結晶を育成することに成功した。ドハース・ファンアルフェン効果測定を行うことにより、この系には、反強磁性体UPtGaとよく似た円柱状フェルミ面が含まれていることがわかった。また加圧下電気抵抗測定により、ネール点が3.1GPaで消失することを明らかにした。つまり加圧によって、3.1GPa以上では、反強磁性から常磁性状態へと変化することがわかった。
野尻 直喜; 島川 聡司; 高松 邦吉; 石井 喜樹; 河野 修一; 小林 正一; 川本 大樹; 伊与久 達夫
JAERI-Tech 2003-086, 136 Pages, 2003/11
JAERI-Tech-2003-086.pdf:8.67MB
高温工学試験研究炉(HTTR)の出力分布を定量的に確認するために、燃料体の核分裂生成物から発生するグロスガンマ線を測定する出力分布測定実験を行った。測定した燃料体は使用中の燃料であり、平均燃焼度は約4400MWD/tであった。運転停止中に炉内から燃料体を一時的に取り出した状態でGM管によりガンマ線測定を行い、3次元の出力分布の情報を得ることができた。測定実験の決定誤差は、燃料コンパクト1個当たりの軸方向については3
6%、燃料体1体当たりの炉心径方向及び軸方向については4%であった。実験結果からHTTRの出力分布はおおむね設計の通りであることが明らかになった。また、モンテカルロコードMVPと核種生成消滅コードORIGEN2によるガンマ線分布の計算値は測定値とよい一致を示した。本報は、出力分布測定実験の測定方法,測定手順,測定データの分析,補正方法,測定結果の評価及び計算値との比較についてまとめたものである。
斎藤 伸三; 田中 利幸; 数土 幸夫; 馬場 治; 新藤 雅美; 塩沢 周策; 茂木 春義; 大久保 実; 伊藤 昇; 新藤 隆一; et al.
JAERI 1332, 247 Pages, 1994/09
現在原研は、高温ガス炉技術基盤の確立と高度化、高温における先端的基礎研究の実施を主な目的として、高温工学試験研究炉(HTTR)の建設を進めている。HTTRは、熱出力30MW、原子炉出口冷却材温度が定格運転時850
C、高温試験運転時950Cであり、燃料・材料の各種照射試験、安全性実証試験、核熱利用に関する試験研究を行うことが計画されている。本報は、平成2年11月にHTTRの安全審査が終了し、設置許可を受けたことから、主要機器の設計の概要をまとめるとともに、関連するR&D、安全評価等について報告するものである。
Tm線源を用いる航空機機体の
線透過撮影検査小林 昌敏; 榎本 茂正; 前田 頌; 土井 達夫*; 中村 信治*
非破壊検査, 20(3), p.121 - 126, 1970/00
現在の航空輸送の安全性は,他の交通機関に較べてみても,数学上ではむしろ安全であるが,その輸送量が増加してきているため,事故の絶対量は必ずしも少なくない。事故発生の倍率を小さくするためには,航空核製造の段階で,機体構造および装備機器類についての信頼性を高めるばかりでなく,製造後長期(1015年)にわたる使用期間中,保守整備によって,製造直後と同等以上の高い信頼性を保つ努力が必要である。このため,航空機の保守検査については,その製造会社が検査箇所,方法どの基本的事項をマニュアルとしてまとめ,各航空会社がこのマニュアルを基本にして整備方式を定め,実施している実情である。
小島 有志; 田中 豊*; 中野 修輔*; 清水 達夫; 秋野 昇; 花田 磨砂也; 山納 康*; 小林 信一*
no journal, ,
JT-60NNBIに利用する負イオン源はギャップ長を拡大して局所電界を低減することにより、ガスを導入しない無負荷耐電圧で設計値を超える500kVを達成した。しかしながら、JT-60SA用負イオン源を設計するうえでは、従来の研究において物理機構が十分に解明されていない真空長ギャップ領域の耐電圧の研究を進め、耐電圧設計基準を明確にする必要がある。従来耐電圧試験を行った小型ロゴスキー電極と負イオン源の大型加速電極は面積が100倍程度異なるものの、ともに最短ギャップ長の0.5乗に比例して耐電圧が増加する。しかし、ギャップ長に対する比例係数は2.5倍程度異なる。これらの電極はおもに面積と電界分布の点で異なるが、面積に関しては過去の研究による経験則だけでは説明ができない。そこで、電界分布が真空耐電圧に与える影響を調べるために、小型電極に加速電極孔を模擬した穴を設け、局所高電界を発生させた実験を行った。その結果、穴を一つ設けても耐電圧は劣化しないが、穴数を増やすとともに耐電圧が低下することがわかった。これは、真空耐電圧が電界分布の最大値ではなく、局所電界が発生している面積に依存していることを示しており、真空耐電圧に関する新たな知見を得た。
小島 有志; 清水 達夫; 秋野 昇; 花田 磨砂也; 山納 康*; 小林 信一*; JT-60NBI開発グループ
no journal, ,
JT-60NNBIの負イオン源は長年の課題であった加速器の低耐電圧を克服し、500keVビームを3Aまで生成することに成功している。その結果を踏まえ、JT-60SAに利用する次期負イオン源では、耐電圧データベースに基づいて負イオン源の設計を行う必要がある。これまで、電極間の放電に対して、局所電界と面積の効果に着目したデータベースを蓄積してきた。今回は、FRP絶縁管からの放出ガスが電極に吸着して、耐電圧が劣化する可能性がある事から、安川電機により開発された、ガス放出速度が従来のエポキシよりも1/10程度小さい低放出ガスエポキシの耐電圧試験を行った。その結果、従来のFRPよりも電圧コンディショニング中の絶縁破壊電圧の偏差が小さいことから、安定に電圧を保持できるとともに、耐電圧性能も1.6倍高いことがわかった。
