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古賀 紀光*; 梅澤 修*; 山本 正之*; 山本 卓*; 山下 享介; 諸岡 聡; 川崎 卓郎; Harjo, S.
Metallurgical and Materials Transactions A, 52(3), p.897 - 901, 2021/03
被引用回数：3 パーセンタイル：25.78(Materials Science, Multidisciplinary)Small ball rebound hardness tests demonstrated characteristic hardening at 700 K in the ultra-low carbon and pearlitic steels. The equilibrium phase diagram of Fe-C binary alloy calculated using Thermo-Calc exhibited dissolving of cementite above 700 K. Moreover, in-situ heating neutron diffraction measurement demonstrated the increase of lattice parameter by dissolving of cementite above 700 K. Therefore, it can be concluded that the characteristic hardening above 700 K can be attributed to the solid solute carbon.
星野 克道; 山本 巧; 玉井 広史; 大麻 和美; 川島 寿人; 三浦 幸俊; 小川 俊英; 荘司 昭朗*; 柴田 孝俊; 菊池 一夫; et al.
Fusion Science and Technology, 49(2), p.139 - 167, 2006/02
被引用回数：2 パーセンタイル：17.18(Nuclear Science & Technology)JFT-2Mで開発されたさまざまな加熱電流駆動装置や外部コイルやダイバーターバイアス装置により得られた成果を先進能動的トカマクプラズマ制御の観点からレビューする。各装置の設計などについても特徴を述べる。この分野でのJFT-2Mの貢献についてまとめる。
都筑 和泰; 佐藤 正泰; 川島 寿人; 小川 宏明; 木村 晴行; 岡野 文範; 鈴木 貞明; 小又 将夫; 沢畠 正之; 篠原 孝司; et al.
Journal of Nuclear Materials, 313-316, p.177 - 181, 2003/03
被引用回数：9 パーセンタイル：53.35(Materials Science, Multidisciplinary)低放射化フェライト鋼は核融合原型炉の候補材料であるが、ステンレス鋼と比較して錆びやすく酸素の吸蔵量も大きい。そのため、実際に装置に導入する場合、設置作業中の錆びの発生やそれに伴う真空特性の劣化が懸念される。また、プラズマ実験中は、物理及び化学スパッタリングによる不純物放出も懸念される。JFT-2Mにおいては、先進材料プラズマ試験の第二段階においてフェライト鋼を真空容器内に部分的に設置し、真空特性,及びプラズマ実験中の不純物放出が問題にならないレベルであることを実証してきた。第三段階ではフェライト鋼を全面的に設置したが、表面積が大きく設置作業期間も長いので、より大きな影響がでる可能性がある。実験に先立ち予備排気試験を行い、2か月程度大気にさらしたフェライト鋼が問題なく排気できることを確認した。講演では第三段階の初期結果も示し、不純物放出の観点からの低放射化フェライト鋼のプラズマへの適用性を議論する。
池田 佳隆; 春日井 敦; 森山 伸一; 梶原 健*; 関 正美; 恒岡 まさき*; 高橋 幸司; 安納 勝人; 濱松 清隆; 平内 慎一; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.435 - 451, 2002/09
被引用回数：26 パーセンタイル：82.31(Nuclear Science & Technology)JT-60Uにおける局所加熱と電流駆動を目的として、電子サイクロトロン周波数(ECRF)加熱装置を設計,開発し、運転を行った。周波数は、弱磁場側からの基本波Oモードを入射する110GHzを採用した。本システムは、単管出力1MWレベルのジャイロトロンを4本,その大電力を伝送する4本の伝送系,さらに2基のアンテナから構成される。エネルギー回収機構とダイヤモンド出力窓が、ジャイロトロンの特徴である。エネルギー回収機構を利用するとともに、その発振動作を考慮して高圧電源の改造を行うことにより、主電源が一定電圧制御の無いJT-60高周波加熱設備においてもジャイロトロンの発振を可能とした。またダイヤモンド出力窓の採用により、伝送系の伝搬モードに効率よく変換できる出力モードを実現し、低損失導波管の採用とあわせ、60mの長距離伝送においても約75%の高効率伝送を実現した。2基のアンテナは、高周波の入射方向をプラズマ放電中に制御可能であり、これにより局所的な加熱/電流分布制御を実現した。2000年には3系統によりプラズマ総入射パワー1.5~1.6MW,3秒までの運転を行い、電子温度15keVの達成や、MHD制御等の実験に用いられた。2001年には4系統のシステムが完成し、約3MWレベルの運転が実施された。
関 正美; 池田 佳隆; 前原 直; 森山 伸一; 内藤 磨; 安納 勝人; 平内 慎一; 下野 貢; 篠崎 信一; 寺門 正之; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.452 - 466, 2002/09
被引用回数：14 パーセンタイル：65.6(Nuclear Science & Technology)JT-60U用低域混成波(LHRF)システムの開発及び運転結果について総合的にレビューする。LHRFシステムは、2GHz帯で1MWの大出力クライストロンを24本持ち、3つの通常型アンテナを用いて約8MWの入射を行った。電流駆動効率や放射スペクトラム制御性の改善及び入射電力の向上のため、既存のアンテナを3分岐型へ、さらに12分岐型のアンテナへと開発を進めた。12分岐型アンテナでは、既存の伝送系導波管数を1/4に削減でき、システムの簡素化に成功した。さらに7MWの入射電力を実現するほか、3.6MAの世界最高の非誘導駆動電流や3.5
10
m
AW
の世界最高の電流駆動効率を達成した。アンテナからのガス放出は、コンディショニングを行うことで、約110
Pam
/sm
と低くすることができ、従来から使用されて来た専用の真空排気装置を不要とできることを実証した。アンテナとプラズマの結合可能距離は、中性ガスを注入することで遠隔化できることを明らかにした。JT-60UのLHRFシステムは、世界をリードする電流駆動研究の原動力として稼動し、上記の成果をあげ、さらに次世代のLHRFアンテナの設計指針を与えるなど大きく貢献している。
西谷 健夫; 四竈 樹男*; 杉江 達夫; 河西 敏; 石塚 悦男; 河村 弘; 角田 恒巳; 八木 敏明; 田中 茂; 鳴井 實*; et al.
JAERI-Research 2002-007, 149 Pages, 2002/03
JAERI-Research-2002-007.pdf:8.08MB
ITER工学R&Dの一環として計測機器要素の照射試験を核分裂中性子,
線,14-MeV中性子を用いて実施した。14-MeV中性子及びCo-60線照射下におけるKU-1溶融石英の紫外域透過率を測定したところ、200-300nmの波長域に著しい透過損失が生じることがわかった。5種類のITER共通資料の光ファイバーをJMTR及びCo-60線で照射試験を行った。KS-4V,KU-H2G及びフッ素添加ファイバーは極めて高い耐放射線性を示し、ITERの真空容器外側付近まで導入できる見通しを得た。マイカ薄膜ボロメータを0.1dpaまでJMTRで照射した。第1照射サイクルの停止時にボロメータの断線が発生し、金を蒸着した抵抗体は、ITERにおいて問題であることを示した。磁気プローブもJMTRで照射試験を行った。磁気プローブに長時間デジタル積分器を接続したところ、1000sに対し、10-40 mVsのドリフトが観測されたが、照射誘起起電力ばかりでなく、積分器自体のドリフトによる発生したと考えられる。1000sの積分時間に対し、ドリフトを0.5 mVs以下に抑えうる、ITER仕様の磁気プロープをMIケーブルを用いて製作できる見通しが得られた。
西谷 健夫; 四竈 樹男*; 深尾 正之*; Reichle, R.*; 杉江 達夫; 角田 恒巳; 河西 敏; Snider, R.*; 山本 新
Fusion Engineering and Design, 56-57, p.905 - 909, 2001/10
被引用回数：21 パーセンタイル：79.16(Nuclear Science & Technology)ITERの計測器開発において計測機器要素の中性子照射試験は最も重要なR&Dの一つである。本講演では、ITER工学R&Dの一環として行った中性子照射試験のうち最近の成果について報告する。(1)ボロメータ; ITER用ボロメータの候補であるマイカ薄膜ボロメータの主要素であるマイカ薄膜をJMTRで照射したところ、スウェリングは0.01dpaで0.2%であり、ITERにおける使用に見通しを得た。(2)石英窓材; 石英窓材をFNS(14MeV中性子)で照射し、UV域の透過特性を実時間で測定した。250nm以下の波長では中性子照射に非常に敏感であり、810/mのフルエンスで透過率が10%まで減少した。また照射後は照射中に対し、10~20%透過率が回復する。
池田 佳隆; 春日井 敦; 高橋 幸司; 梶原 健; 諫山 明彦; 井手 俊介; 寺門 正之; 篠崎 信一; 横倉 賢治; 安納 勝人; et al.
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.351 - 363, 2001/01
被引用回数：40 パーセンタイル：92.11(Nuclear Science & Technology)JT-60Uの高周波加熱として、電子サイクロトロン(EC)波による局所加熱/電流駆動の初期運転及び実験結果を報告する。本システムは、固体電流スイッチと高安定加速電源を従来の高周波加熱装置に付加することによりEC波を発振させるものであり、現在まで発振出力1MW,2秒,プラズマ入射電力0.75MW,2秒に成功した。局所加熱においては、アンテナの準光学可動鏡により、プラズマ中心から端まで、約15cmの中で加熱位置を制御できることを確認するとともに、入射の偏波条件を最適化することで、0.75MW,0.3秒の入射で中心電子温度を4.4keV上昇することに成功した。さらにNBIによる高
HモードプラズマにEC波を入射し、中心電子温度を約10keVに維持することを確認した。
池田 佳隆; 藤田 隆明; 濱松 清隆; 井手 俊介; 今井 剛; 諫山 明彦; 岩瀬 誠; 春日井 敦; 近藤 貴; 草間 義紀; et al.
AIP Conference Proceedings 485, p.279 - 287, 1999/09
最近のJT-60Uにおける高周波実験の成果を報告する。低域混成波(LHCD)では、閉じ込めの良い負磁気シア配位を、4.7秒定常的に保持することに成功した。またLHCD単独による中心電子温度11keVを越える高温プラズマ加熱を確認した。イオンサイクロトロン波(ICRF)では、負磁気シア配位での、ICRFによる高速イオンの閉じ込め減少の原因を明らかにするとともに、粒子補給の少ない状態での負磁気シア特性を調べた。電子サイクロトロン波(ECH)では、大型トカマクとして初めて、入射に成功するとともに、局所加熱制御及び中心加熱において、5.5keVの高温プラズマ加熱に成功した。
池田 佳隆; 恒岡 まさき; 高橋 幸司; 春日井 敦; 寺門 正之; 芳賀 浩一*; 牛草 健吉; 坂本 慶司; 今井 剛; 山本 巧
Proceedings of 17th IEEE/NPSS Symposium Fusion Engineering (SOFE '97), Vol.1, p.437 - 440, 1998/00
JT-60SUでは局所加熱、電流駆動としてECHシステムの導入を検討している。第一段階としては、現存のJT-60の高周波加熱装置の施設を最大限利用した設計を行い、周波数110GHz/4MW,10秒間運転のECHシステムを提案した。第2段階としては、JT-60SUの定格磁場に対応したECH共鳴周波数である170GHz、50MW、連続運転のECHシステムを提案した。さらに、プラズマからの放射線に対する遮蔽を考慮したECH用の大型アンテナの設計を行った。
上村 勝一郎; 大代 操; 大沼 紀彦*; 成田 大祐; 関 正之; 飛田 典幸; 山本 純太
PNC TN8410 95-047, 36 Pages, 1995/02
本試験は、焼結条件等の外的要因をできるだけ一定にし、内的要因である粉末特性を熱処理によって変化させ、それらと成形体特性及び焼結挙動の関係を評価するために実施したものである。その結果、以下のことがわかった。(1)熱処理温度を高くするにつれ、混合粉の比表面積が顕著に小さくなり、バルク密度が大きくなった。(2)成形体の空孔構造を細孔分布測定で調べた結果、成形時に凝集粒子がほとんど破壊され、開空孔の大部分が一次粒子の空孔に起因すると分かった。また、成形体中の開空孔を小孔径側から累積した体積が全開空孔積の90%に相当する開空孔の直径は熱処理温度を高くしても変化しなかった。(3)今回の試験では、熱処理(室温、900
C及び1200C)を行っても成形体及び焼結体密度が変わらなかった。また、焼結時の収縮速度も変化しなかった。
上村 勝一郎; 山本 純太; 河野 秀作; 檜山 敏明; 高橋 邦明; 小幡 真一; 矢野 総一郎; 関 正之
PNC TN8410 95-045, 360 Pages, 1995/02
本報告書は、平成4年度と6年度に、それぞれATR燃料とFBR燃料についての事業団の評価委員会による中期評価が行なわれたことを機に、これまでのプルトニウム燃料の研究・開発成果をレビューし、今後のプルトニウム燃料研究・開発の計画策定や遂行に当っての参考にするために、プルトニウム燃料第一開発室におけるこれまでの約30年間にわたるプルトニウム燃料の研究・開発成果を整理しとりまとめたものである。本報告書では、これまでのプルトニウム燃料の研究開発成果について、1.プルトニウム燃料開発の経緯、2.燃料研究、3.燃料技術開発、4.新型燃料研究開発、5.材料試験に分類し、プルトニウム燃料第一開発室における研究・開発の変遷について概観したあと、物性研究、照射試験、燃料製造技術開発、燃料要素加工技術開発、照射燃料製造の実績、分析技術開発、新型燃料研究開発、材料試験の各試験研究の主要な成果について、それぞれ目的、内容、成果及びその評価と今後の課題の各項目毎に整理した。
成田 大祐; 大沼 紀彦*; 大代 操; 関 正之; 山本 純太; 上村 勝一郎
PNC TN8410 95-050, 50 Pages, 1995/01
本試験は、COGEMA社製PuO
粉を原料とするPu富化度21.5wt%燃料ペレット(もんじゅ内側炉心相当組成)の酸化破砕による乾式回収条件を把握することを目的として実施したものである。実施した試験の結果から、酸化温度400
450
3時間等温酸化することにより破砕が生じ、乾式回収が適用できることが確認された。また、酸化による破砕のメカニズムを解明するため、低富化度MOXペレットを用いて実施した試験結果からM
O
相までの酸化では、粒界までの酸化に留まり、格子の収縮が起こるものの破砕に至らないが、M
O
相まで酸化が進むと粒内まで酸化が進行し、粉化することがわかった。また、350で酸化したPu富化度21.5wt%燃料ペレット内に点在している粒内クラックを生じた部分をEPMAにより調べたところ、ウランリッチ相であることが確認された。したがって、本試験で実施した条件下でのPu富化度21.5wt%燃料ペレットの酸化による破砕は、固容体に含まれる未固溶相が選択的にMO相まで酸化されることによって、ペレット全体を破砕させると考えられる。
森山 伸一; 藤井 常幸; 三枝 幹雄; 安納 勝人; 横倉 賢治; 五十嵐 浩一*; 寺門 正之; 木村 晴行; 山本 巧
Fusion Technology 1992, Vol.1, p.584 - 588, 1993/00
JT-60UICRF加熱装置は、92年1月に運転を開始した。結合特性、インピーダンス整合及びパワーアップに関して計算と比較して報告する。開口面積が旧アンテナの約3倍ある新22ループアンテナはJT-60で加熱効率の良かった(
,0)位相加熱に最適化を行って設計され、N
=3である。新アンテナにより、セパラトリクス・第1壁距離約10cmと比較的距離大の場合でもne=1~210m
のプラズマに対し5
程度の十分な結合抵抗が得られた。周波数帰還制御と1スタブ+位相器の新インピーダンス整合系との組み合わせで良好な整合が得られた。初期実験において1.5MW0.5秒(116MHz)の入射を達成した。アンテナでの発生電圧が1kV
程度のパワー領域で入反射電力の振動を観測した。これはマルチパクタ放電に起因する電力一定帰還制御の振動と見られるが、400kWレベルまで瞬時にパワーを立ち上げることで、その影響は回避できた。
関 正美; 池田 佳隆; 今井 剛; 牛草 健吉; 内藤 磨; 井手 俊介; 近藤 貴; 根本 正博; 竹内 浩; 菅沼 和明; et al.
Proc. of the 19th European Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, p.985 - 988, 1992/00
低域混成波による電流駆動方式は、非誘電方式の中では、最も効率的な方式である。しかしながら、アンテナとしては、遅波を励起するため、アンテナ前面にカットオフ以上のプラズマ密度を必要とする。このため、従来、主プラズマとアンテナとの距離を近づけて、結合特性を最適化していた。このことは、定常運転を行う際、アンテナ前面の熱設計を厳しいものとしている。一方、今回、JT-60Uの実験において、主プラズマとアンテナが10cm以上離しても、良好な結合特性(反射率10%以下)が観測された。アンテナ前面に取付けられた静電プローブより、RF入射時に、カットオフ以上の密度のプラズマが、RFにより生成され、結合特性が改善されていることが明らかとなった。
