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林 克巳*; 半田 宏幸*; 今野 力; 前川 藤夫; 前川 洋; 真木 紘一*; 山田 光文*; 阿部 輝夫*
Fusion Engineering and Design, 28, p.525 - 533, 1995/00
核融合装置の遮蔽設計に用いられる設計コードと核データの検証に遮蔽ベンチマーク実験は非常に有効である。効果的な実験体系を選定するためには予備解析が重要になる。今回、FNSで計画されているボイド実験、補助遮蔽体実験、超伝導電磁石(SCM)模擬実験について予備解析を行った。予備解析ではGRTUNCLコードにより作成された初回衝突線源を基に二次元輸送計算コードDOT3.5を用いた。群定数はJENDL-3から作られたFUSION-40を使用した。ボイド実験ではボイドの形状・サイズ・配置について検討し、補助遮蔽体実験では補助遮蔽体候補のB
C/Pb、W、BC/Wの厚さと配置について調べた。また、SCM模擬実験では液体ヘリウム及びSCMの組成を実験的にどのように模擬したらよいかを検討した。これらの検討結果を基に、検出器の効率及び測定時間を考慮して最終的な実験体系を決定した。
戸張 博之; 花田 磨砂也; 渡邊 和弘; 柏木 美恵子; 大楽 正幸; 山中 晴彦; 前島 哲也; 梅田 尚孝; 阿部 宏幸; 照沼 勇斗; et al.
no journal, ,
原子力機構はITER計画における日本国内機関として、イタリア・パドバに建設中ITER中性粒子入射装置実機試験施設(NBTF)の調達を実施している。NBTFはITERに先立ち1MeV, 40Aの負イオンビーム加速技術の確立を実証するための試験施設であり、日本は、1MV絶縁変圧器や直流発生器等の加速電源高電圧部、及び絶縁フィードスルーの役割を担うHVブッシングの調達を担当している。いずれの機器もITERに不可欠な高電圧機器であるが、実現のためには既存の技術レベルをはるかに超えた要求があったため、要素技術開発を進めてきた。1MV絶縁変圧器に関しては2重構造の碍子を用いた絶縁方式を新たに考案し、HVブッシングに関しては世界最大のアルミナセラミック絶縁管の成形技術とロウ付け技術を開発し、それぞれ要求満たすための要素技術を確立した。これらのR&D及び詳細設計を進展させ、2012年より調達を開始した。2013年より機器製作が開始され、現在予定通り進んでいる。2015年までに機器製作を完了させ、2016年にはパドバのNBTFサイトへの輸送、並びに据え付けを実施し、2017年中の運転開始の予定である。
戸張 博之; 大楽 正幸; 小島 有志; 梅田 尚孝; 阿部 宏幸; 関 則和; 柴田 直樹; 柏木 美恵子; 渡邊 和弘; 花田 磨砂也
no journal, ,
原子力機構では、ITER中性粒子入射装置(NBI)の開発を目的としたイタリア・パドバに建設中の実機試験施設(NBTF)用HVブッシングの調達を担当している。HVブッシング内部の限られた空間に大面積、かつ多段の円筒導体からなる5層の静電スクリーンを設置して100万ボルトを真空中で絶縁する。大面積、かつ多段構造の電極の耐電圧特性はこれまで明らかになっていなかったが、今回実機大のモックアップ電極を用いてこれを明らかにし、HVブッシングの絶縁設計に適用した。2015年9月までにHVブッシングの製作、組み立てが完了した。現在、完成したHVブッシングの耐電圧試験を行っており、静電スクリーン1層ずつの耐電圧が定格の1.2倍の24万ボルト以上であることを確認した。今後、HVブッシング全体の耐電圧試験を行い、100万ボルトの絶縁性能を確認した後、NBTFサイトへ輸送する。
大楽 正幸; 戸張 博之; 阿部 宏幸; 関 則和; 花田 磨砂也; 渡邊 和弘; 柏木 美恵子; 山中 晴彦; 梅田 尚孝
no journal, ,
ITER中性粒子入射装置実機試験施設(NBTF)の建設がイタリア・パドバで進行中であり、日本はHVブッシング及び1MV電源高圧部の調達を担当している。HVブッシングは、最大1MVが印加された電力供給用導体を真空中のビーム源に繋ぎ込む絶縁碍子である。本発表では、基本構造はITER中性粒子入射装置用HVブッシングと同一ながら、品質確認を検証するために要所をO-リングシールを用いて分解可能構造としたNBTF用HVブッシングの工学設計と性能検証試験の結果について報告する。
戸張 博之; 花田 磨砂也; 渡邊 和弘; 柏木 美恵子; 小島 有志; 大楽 正幸; 関 則和; 阿部 宏幸; 梅田 尚孝; 山中 晴彦; et al.
no journal, ,
ITERおよびJT-60SAの中性粒子入射装置(NBI)に向けた技術開発の進展を報告する。ITER NBIの高電圧電源用1MV絶縁変圧器開発では、1MVを変圧器から引き出すブッシング開発が課題であった。従来技術では製作不可能な巨大な碍子が必要となったため、新たに絶縁ガスを封入したFRP絶縁管の内部に碍子製の小型コンデンサーブッシングを装着する同軸構造の複合型ブッシングを考案した。これにより安価で入手製の高い1MV絶縁変圧器を実現した。また、直流1MV高電圧導体を真空中に導入するHVブッシング開発では、内部に設置される大面積の円筒電極間の耐電圧特性を詳細に調べ、面積の効果を考慮した絶縁特性をモックアップ試験で明らかにし、HVブッシングの絶縁設計指針を構築した。また、負イオンの長時間生成と加速に向けて、高沸点の流体を用いた負イオン源内のプラズマ電極の温度制御技術の開発、並びに負イオンの偏向を補正する電極を組み込んだ冷却性能強化型負イオン引出部を開発した。その結果、15Aの負イオンビームを100秒生成および従来の2ケタ増となるビームエネルギー密度40MJ/m
を達成した。
