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報告書

FEMAG/OFMCコードを使用したフェライト鋼によるリップル補正磁場中の高速イオン損失計算

浦田 一宏*; 篠原 孝司; 鈴木 正信*; 鎌田 功*

JAERI-Data/Code 2004-007, 45 Pages, 2004/03

JAERI-Data-Code-2004-007.pdf:5.63MB

トカマク型核融合装置では、離散的トロイダル磁場コイル(TFC)のつくるトロイダル磁場にリップルが存在して高速イオンの損失を招き、真空容器の損傷につながる。近年、強磁性体を用いてリップル損失を低減する手法が提案され、低放射化,高熱伝導率特性を併せ持った低放射化フェライト鋼の核融合炉への導入が検討されている。しかし実際の装置では、他機器との干渉のため、リップル低減に効果的なトロイダル対称性を持ったフェライトの設置が困難となる場合がある。また損失境界である第一壁形状がトロイダル対称性を持たない場合がある。このような理由から実機に即したリップル補正磁場中の高速イオン損失計算を行うためには、トロイダル非対称性を取り扱えることが望ましい。そこで、フェライト鋼によるリップル補正磁場を計算するFEMAG(FErrite generating MAGnetic field)コードの開発を進め、トロイダル非対称の場合でも全トーラス磁場の計算を高速で行えるようにした。さらにこの磁場データを基礎として、高速イオン損失を計算する軌道追跡モンテカルロコードOFMC(Orbit Following Monte Carlo)をトロイダル非対称性が取り扱えるように改良した。FEMAG/OFMCコードの使用方法,JFT-2M装置による実験結果の解析評価とトカマク国内重点化装置の設計検討への適用について報告する。

論文

Investigation of causality in the H-L transition on the JFT-2M tokamak

花田 和明*; 篠原 孝司*; 長谷川 真*; 白岩 俊一*; 遠山 濶志*; 山岸 健一*; 大舘 暁*; 及川 聡洋; 戸塚 裕彦*; 石山 英二*; et al.

Fusion Energy 1996, p.885 - 890, 1997/05

H-L遷移時にプラズマ周辺で起こっている現象を静電プローブにより測定し、その因果関係について調べた結果をまとめたものである。ピンを12本つけた静電プローブにより、スクレイプオフ層から主プラズマまでの領域を測定した。最前面にある3本ピンをトリプルプローブとして使用し、電子温度(T$$_{e}$$)と密度(n$$_{e}$$)を決定し、他のピンでは浮遊電位を測定した。浮遊電位と電子温度から求めた空間電子により径電場(E$$_{r}$$)を決定し揺動との関係を調べた。結果は、初めにセパラトリックス内に形成された負の径電場が減少し、次に揺動レベルの増大が起こり、電子温度が減少し、その後He光の増大が起こっていることを明らかにした。ここで、H-モード中に形成されている負の径電場は、-22kV/mであり、電子温度減少の直前で-8kV/mであった。またこの変化に要した時間は約200$$mu$$secである。

論文

Mechanism of thermal decomposition of peroxide radicals formed in polytetrafluoroethylene by $$gamma$$-ray irradiation

萩原 幸; 田川 徹*; 雨宮 英夫*; 荒木 邦夫; 篠原 功*; 鍵谷 勤*

Journal of Polymer Science; Polymer Chemistry Edition, 14(9), p.2167 - 2172, 1976/09

$$gamma$$線を照射して得られるポリテトラフルオルエチレンの側鎖切断(I)あるいは主鎖切断(II)型過酸化ラジカルの熱分解反応を、紫外線分解の場合と比較しつつ検討した。特に副生するCO$$_{2}$$,CO,CF$$_{2}$$O等の含酸素気体成分を質量分析法により追跡した。(I),(II)ともに熱分解ではCO$$_{2}$$の生成が最大であった。一方、紫外線分解では、(I)の場合にCOが最大であった。さらに、過酸化ラジカルの酸素を$$^{1}$$$$^{8}$$O$$_{2}$$とした場合、生成するCO$$_{2}$$は主として、C$$^{1}$$$$^{8}$$O$$^{1}$$$$^{6}$$Oであること、COはC$$^{1}$$$$^{8}$$Oであることがわかった。以上の結果、および、微量のH$$_{2}$$$$^{1}$$$$^{6}$$Oが反応系に残存している事実を考慮して、過酸化ラジカルが主鎖のC-C結合に挿入する過程からなる新しい分解反応機構を提示した。

論文

ポリテトラフルオルエチレンの放射線崩壊反応に及ぼすハロゲン置換メタンの加速効果

萩原 幸; 田川 徹*; 土田 英俊*; 篠原 功*; 鍵谷 勤*

高分子論文集, 31(5), p.336 - 340, 1974/05

https://doi.org/10.1295/koron.31.336

ポリテトラフルオルエチレン(PTFE)に$$gamma$$線を照射すると、その引張り強度および伸びは線量とともに急激に低下する。この強度低下は空気中照射もしくは照射後の加熱によって一層顕著となる。さらに、この崩壊反応は高温で、とくに、ハロゲン置換メタンを共存させると効果的に起ることを見いだした。生成気体の分析から、空気中における崩壊反応はCOおよびCO$$_{2}$$の発生をともなっており。一方、CCl$$_{4}$$を添加した場合にはCF$$_{2}$$Cl$$_{2}$$およびCFCl$$_{3}$$が生成し、CHCl$$_{3}$$を添加するとCF$$_{2}$$Cl$$_{2}$$,CHF$$_{2}$$Cl,CFCl$$_{3}$$,CHFCl$$_{2}$$,CH$$_{2}$$Cl$$_{2}$$などが生成することがわかった。以上の結果に基づきハロゲン置換メタンによる崩壊促進機構をラジカル連鎖反応によって説明した。

論文

Radiation-induced crosslinking of polyethylene in the presence of various acetylenic compounds

萩原 幸; 田川 徹*; 土田 英俊*; 篠原 功*; 鍵谷 勤*

Journal of Polymer Science; Polymer Letters Edition, 11(10), p.613 - 617, 1973/10

ポリエチレンの$$gamma$$線橋かけ反応を0.2mmのフィルムに成型した試料を用いて、真空中、アセチレン、C$$_{3}$$~C$$_{5}$$の高級誘導体、またはそれらとテトラフルオロエチレン(TFE)の混合物の存在下で行なった。その結果、橋かけ反応はアセチレン-TFE、アセチレン、トリフルオロメチルアセチレン、パーフルオロブチン-2-TFE、パーフルオロブチン-2,メチルアセチレン、ブチン-1-TFE、ブチン-1、ペンチン-1-TFE、ペンチン-1、ペンチン-2-TFE、ペンチン-2を添加すると逆に抑制される(G(橋かけ)=0.58~0.12)。されに、これに対して連鎖的橋かけ機構を提出し、これに対して素反応の活性化エネルギー論的考察を行なった。

論文

Radiation-induced cross-linking of polyethylene in the presence of various acetylenic compounds

萩原 幸; 田川 徹*; 土田 英俊*; 篠原 功*; 鍵谷 勤*

J.Macromol.Sci.,Part A, 7(8), p.1591 - 1609, 1973/08

ポリエチレンの放射線橋かけ反応を真空中、アセチレンC$$_{3}$$~C$$_{5}$$の高級誘導体およびそれらとテトラフルオルエチレン(TFE)の存在下に行なった。その結果、真空中照射ではポリエチレンの重量が減少するが、添加剤が存在すると逆に重量増加が見られた。また、反応物の赤外線スペクトルから、とくにC$$_{3}$$~C$$_{5}$$の高級誘導体存在下では$$gamma$$線照射によってトランスビニレンが増加し、一方アセチレン中では末端ビニル基が増加することが明らかになった。これらの二重結合の生成はTFEを添加することにより抑制された。橋かけ反応はアセチレン-TFE,アセチレン,トリフルオルメチルアセチレン,パーフルオルブチン-2,パーフルオルブチン-2-TFEおよびメチルアセチレン-TFEの存在によって促進されるが、他の高級誘導体やTFEとの混合系では逆に抑制されることを明らかにした。以上の結果に基づき、連鎖的橋かけ機構を提出し、素反応の活性化エネルギー論的立場から考察を行なった。

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