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-ray and neutron area monitoring system for the IFMIF/EVEDA accelerator building高橋 博樹; 前原 直; 小島 敏行; 久保 隆司; 榊 泰直; 竹内 浩; 設楽 弘之; 平林 慶一*; 日高 浩介*; 執行 信寛*; et al.
Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.2795 - 2798, 2011/10
被引用回数：2 パーセンタイル：18.29(Nuclear Science & Technology)IFMIF/EVEDAの加速器実験では、ビームダンプのターゲット材として銅を採用した設計が進められており、最大9MeVの重陽子ビームが入射される計画である。このため大量の中性子が発生するとともに、ビームダンプの熱負荷除去ための水やコンクリート遮蔽材による線生成が予想できる。加速器系設備では、中性子及び線モニターと連携したPPSを構築する計画している。採用予定の中性子及び線の検出レベルは、それぞれ0.025eV
15MeV, 80keV1.5MeV領域レベルであり、現在の遮蔽設計において、これらの検出レベル以下となるような遮蔽であるかどうか検証することが安全審査のために必要不可欠である。このために9MeV重陽子イオンビーム入射による銅からの中性子角度分布のエネルギー依存性を九州大学との共同研究で取得し、この核データを用いて水及びコンクリートにおける線及び中性子のエネルギー減衰についてPHITSコードを用いて解析した。
設楽 弘之; Vermare, C.*; 杉本 昌義; Toupet, S.*; Garin, P.*
Fusion Engineering and Design, 86(9-11), p.2674 - 2677, 2011/10
被引用回数：1 パーセンタイル：10.73(Nuclear Science & Technology)IFMIF加速器は2本の同一性能の平行に走るビームラインからなる。各ラインにおいて40MeVm, 125mAのD
ビームを高エネルギービーム輸送部(HEBT)を経て、液体リチウムターゲットへ導き中性子ビームを得る。HEBT出口では20cm
5cmの矩形フラットトップ形状のフットプリントが要求される。特に下流のリチウムターゲット部との取り合い調整,影響の観点から、HEBT出口におけるビームフットプリントの制御性,堅牢さを評価した。HEBTの上流部とHEBT入口でのビーム軸位置のずれを想定した場合、
0.2mm程度がビーム品質の劣化が少なく安定な領域であることがわかった。また、加速エネルギー依存性からは定格の40MeVの加速が得られない場合はビーム品質の劣化は大きく、逆に+1MeV程度の加速が可能な場合は、緩やかな劣化となることがわかった。
杉本 昌義; Garin, P.*; Vermare, C.*; 設楽 弘之; 木村 晴行; 鈴木 寛光; 大平 茂; 奥村 義和; Mosnier, A.*; Facco, A.*; et al.
加速器, 7(2), p.110 - 118, 2010/07
国際核融合材料照射施設(IFMIF)は核融合材料開発のための加速器型中性子源である。2007年6月より始まったIFMIFの工学実証工学設計活動(EVEDA)では40MeV, 125mAの重陽子加速実現のための原型加速器を青森県六ヶ所村に建設中である。原型機は超電導加速器の初段部までをつくり、9MeV, 125mAの運転を実現するのが目標である。その主な技術仕様や大電流加速器の課題を述べるとともに、原型機運転において期待される成果を概説する。
神藤 勝啓; 大平 茂; 菊地 孝行; 久保 隆司; 米本 和浩; 粕谷 研一; 前原 直; 高橋 博樹; 小島 敏行; 堤 和昌; et al.
no journal, ,
IFMIF/EVEDA事業の加速器系の日本側タスクの現状及び今後の予定を報告する。2010年3月に原型加速器のビーム試験を行うIFMIF/EVEDA開発試験棟が竣工した。今後2年間で、原型加速器を駆動するための電源設備,2次冷却水循環設備の設置や、ビームダンプ周辺の局所補助遮蔽壁などを設置し、2012年より加速器機器の搬入及び上流側より段階的にビーム試験を行う予定である。軸長9.8mのRFQの中央部に直径90mmの8つのポートからRFパワーを供給するためのRFカプラーの開発では、これまでに4-1/16インチと6-1/8インチの2種類のRF真空窓,同軸管を介したループアンテナによるRFカプラーの設計を行った。テストベンチを製作し、検証試験の結果によって採用するRF真空窓のサイズの選定を行う予定である。加速器制御では、人員保護システムや機器保護システム,タイミングシステムは、特に高い信頼性が求められる。これらのシステムはテストベンチを製作して試験を進めてきた。今冬よりCEAでの入射器のビーム試験でそれらのシステムを組み込んで制御系の試験を行い、原型加速器制御系の設計及び開発に反映させる。
設楽 弘之; Vermare, C.*; 杉本 昌義; Garin, P.*; 前原 直; 神藤 勝啓; Mosnier, A.*; Ibarra, A.*; Facco, A.*
no journal, ,
幅広いアプローチ活動のもとで実施しているIFMIF/EVEDA事業では工学実証活動の大きな柱として、IFMIF加速器の前段部の原型加速器を製作し、青森県六ヶ所において建設・運転試験を行う準備が進められている。原型加速器では、IFMIF加速器の仕様(40MeV, 125mAのDをCWモードで供給)を実現するうえで最重要課題とみなされる、入射器からRFQリニアック,超伝導リニアックの初段までの前段部を実規模で実証するのがねらいであり、9MeV, 125mA CWのD加速を目標に各機器及びシステムとしての性能を検証する。2012年以降、上流側から順次、機器の設置、及び調整試験を行い、2014年には原型加速器全体のCW運転を含む実証試験を行う予定である。全段を通して、ビームのエネルギー,ビーム形状等の計測を行うことで、設置誤差等によるビーム品質の安定性,良好さの確認が不必要な放射化を抑えるために必要である。また、RF源・RF伝送,ビームダイナミクス,冷却系・制御系等の補機系の開発,放射線安全等の検討も平行して進められている。
設楽 弘之; 松本 宏; 杉本 昌義; Mosnir, A.*
no journal, ,
幅広いアプローチ(BA)活動のもとで実施しているIFMIF/EVEDA(Engineering Validation and Engineering Design Activities)事業において、IFMIF加速器の前段部の原型加速器を製作、青森県六ヶ所において建設・運転試験を行う準備が進められている。原型加速器試験では、IFMIF加速器の仕様(40MeV、125mAのD+をCWモードで供給)を実現するうえで最重要課題とみなされる、入射器からRFQリニアック,超伝導リニアックの初段までの前段部を実規模で実証するのが狙いである。2013年以降、上流側から順次、機器の設置、及び調整試験を行い、2016年には原型加速器全体のCW運転を含む実証試験を行う予定である。原型加速器実験についての各部の開発は、それぞれ原子力機構, CEA, CIEMAT, INFNが担当しており、取り合い調整等は事業チームが行う。本発表ではEU側の担当部分である加速器部位の開発状況を中心に報告を行う。
高橋 幸司; 阿部 岩司; 磯崎 正美; 小林 則幸*; 設楽 弘之; 小田 靖久; 池田 亮介; 小林 貴之; 森山 伸一; 坂本 慶司
no journal, ,
170GHz, 20MWのミリ波パワーをプラズマに入射するポロイダル可変・水平ポートランチャーの設計を進めている。伝送効率99%、ミラー上での熱負荷、プラズマ共鳴位置でのビームサイズなどの設計条件を満たす最適設計が得られた。その設計の妥当性評価を目的としたミリ波伝送モックアップを製作し、低電力実験を行っている。放射パターンの計測から、ミラーや導波管の最適設計が妥当であることを示す結果が得られた。そのミリ波設計とモックアップ試験の結果について報告する。
森山 伸一; 小林 貴之; 澤畠 正之; 寺門 正之; 平内 慎一; 和田 健次; 日向 淳; 佐藤 文明; 横倉 賢治; 星野 克道; et al.
no journal, ,
2019年の実験開始を目指して、JT-60SAの組立が進んでおり、その電子サイクロトロン加熱(ECH)システムの開発と準備も順調に進捗している。ジャイロトロン2基に電力を供給する電源は欧州が調達することになっており、2015年7月に調達取り決めが調印された。2016年に製作、2017年に据付試験を行う計画である。ジャイロトロン開発においては1MW100秒間の発振を行うことがJT-60SAに向けた性能目標であったが、2014年、110GHzと138GHzの2周波数を出力できるジャイロトロンを用いて、両方の周波数でこの目標を達成した。同じジャイロトロンから82GHzで1MW 1秒を出力する試験にも成功し、この付加的な周波数は基本波共鳴による着火や放電洗浄のために用いることが期待されている。導波管コンポーネントおよびランチャーの開発も順調に進んでいる。
設楽 弘之; 高橋 幸司; 小松崎 学*; 磯崎 正美; 小林 則幸*; 阿部 輝雄*; 阿部 岩司; 小田 靖久; 池田 亮介; 小林 貴之; et al.
no journal, ,
調達予定のITER水平ポートECランチャーにおいて、ミリ波伝送設計手法の評価のためランチャー内ミリ波伝送部の上段列モックアップを製作、低パワー試験を行った。実機では8本のミリ波ビーム(本試験では四隅の4本のビームを模擬)を重ねあわせたうえで、出射角可変化ミラーにより目的とする方向を設定しプラズマに入射する。本試験では各ビームのミリ波ビームのパワー分布をランチャー内、出口後などで計測、設計値との比較を行った結果、設計手法の妥当性の確認ができた。
森山 伸一; 小林 貴之; 澤畠 正之; 寺門 正之; 平内 慎一; 和田 健次; 日向 淳; 佐藤 文明; 横倉 賢治; 星野 克道; et al.
no journal, ,
JT-60SA向けの電子サイクロトロン加熱(ECH)システムの開発が、2019年の実験開始を目指して順調に進捗している。ジャイロトロン2基に電力を供給する電源は欧州が調達することになっており、2015年7月に調達取り決めが調印された。2016年に製作、2017年に据付試験を行う計画である。ジャイロトロン開発においては1MW100秒間の発振を行うことがJT-60SAに向けた性能目標であったが、2014年、110GHzと138GHzの2周波数を出力できるジャイロトロンを用いて、両方の周波数でこの目標を達成した。同じジャイロトロンから82GHzで1MW 1秒を出力する試験にも成功し、この付加的な周波数は基本波共鳴による着火や放電洗浄のために用いることが期待されている。導波管伝送系の敷設方法、導波管コンポーネントおよびランチャーの開発も順調に進んでいる。
