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論文

Interface detail design for ITER coil system

本田 忠明*; 松井 邦浩; 濱田 一弥; 西田 和彦*; 加藤 崇; 辻 博史; 飯田 文雄*; 吉田 清; 保川 幸雄*; 樋上 久彰*; et al.

Proc. of 16th Int. Cryogenic Engineering Conf. /Int. Cryogenic Materials Conf., 0, p.135 - 138, 1996/00

ITER超電導コイルは、20個のトロイダル磁場コイル、中心ソレノイドコイル、7個のポロイダル磁場コイルからなる。このコイルシステムを動作させるため、電流リードと超電導ブスバーを介して電力が供給され、配管を介して冷媒が供給される。電力、冷媒供給設備と超電導コイルの取合機器として、23台のコイルターミナルボックスがクライオスタット近傍に設置される。電気絶縁、電位、断熱、真空、設置空間の設計条件を考慮して、コイルターミナルボックスの設計を行った。本発表では、超電導コイルと電力、冷媒供給設備の取合条件と取合機器の基本設計結果を紹介する。

報告書

チタンコンジットを用いた(Nb,Ti)$$_{3}$$Snケーブル・イン・コンジット超電導導体の開発

和田山 芳英*; 安藤 俊就; 中嶋 秀夫; 西 正孝; 樋上 久彰*; 保川 幸雄*; 辻 博史

JAERI-M 93-065, 13 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-065.pdf:0.75MB

ケーブル・イン・コンジット型導体の臨界電流特性の低下を抑制するために(Nb,Ti)$$_{3}$$Sn超電導フィラメントと熱収縮率が同等である純チタンを適用することを試みた。実験ではチタンコンジットの有効性を確認するために提案したチタン及び従来材のステンレス鋼の2種類のコンジットに対してコンジット内空隙率(ボイド率)を種々変化させたケーブル・イン・コンジット導体を作成し、臨界電流特性を測定比較した。実験結果よりステンレス鋼コンジット導体においては約2~4割の臨界電流の低下が認められたが、チタンコンジット導体では低下が認められず素線本来の特性が保持されておりチタンコンジットをケーブル・イン・コンジット導体へ適用することの有効性が確認された。

論文

Test results of the DPC-TJ; Electromagnetic performance

小野 通隆*; 向 博志*; 嶋田 守*; 和智 良裕*; 藤岡 勉*; 礒野 高明; 奥野 清; 高橋 良和; 杉本 誠; 樋上 久彰*; et al.

Cryogenics, 33(6), p.586 - 591, 1993/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:36(Thermodynamics)

核融合炉用大型高性能超電導コイルの高電流密度化を目指し、原研と東芝は共同研究にてDPC-TJコイルを開発した。本論文はDPC-TJコイルの通電実験結果について述べる。DPC-TJコイルは、常電導転移を起こすことなく定格の24kA-40A/mm$$^{2}$$の大電流・高平均電流密度状態を達成した。この間、コイルの不安定性を示す電圧スパイクの発生やAE信号の発生が非常に少なく、大変に安定したコイルであることが示された。さらに、高温励磁試験や、人為的常電導転移限界性能試験などを通し、大型強制冷凍コイルの設計に必要とされる多くの知見を得た。

論文

30kA-NbTi実証ポロイダル・コイル(DPC-U)の不安定現象と安定性実験結果

小泉 徳潔; 奥野 清; 高橋 良和; 辻 博史; 西 正孝; 杉本 誠; 礒野 高明; 佐々木 崇*; 樋上 久彰*; 保川 幸雄*; et al.

低温工学, 28(3), p.150 - 159, 1993/00

次期核融合炉用大型強制冷凍型超電導コイルの開発を目的としたDPC計画の一環として、30kA-NbTi実証ポロイダル・コイルが作成された。しかしながら、臨界電流値の約1/10でコイルがクエンチしてしまうという不安定現象が観測された。この不安定現象の解明のために、コイルクエンチ時の電圧波形を観測する実験、および安定性実験を行った。これらの実験の結果、本コイルの不安定現象が導体内電流分布の不均一に起因することがわかり、さらにこの電流分布の不均一は誘導ヒータを用いることにより改善できることが分かった。これにより本コイルの安定な通電の可能性が示唆された。

報告書

大型超電導磁石模擬巻線の機械試験

樋上 久彰*; 杉本 誠; 中嶋 秀夫; 長谷川 満*; 保川 幸雄*; 吉田 清; 伊藤 郁夫*; 今野 雅行*

JAERI-M 92-127, 33 Pages, 1992/09

JAERI-M-92-127.pdf:1.29MB

核融合装置に用いられる超電導磁石は、強大な電磁力が発生するため、コイル巻線部を強固な構造にすることが重要である。幹線部の剛性を向上させるためには、巻線部を構成している導体と絶縁物間の接着強度を向上させる必要があり、さらに巻線部内の応力分布を検討する必要がある。今回、この目的のために、(1)導体と絶縁物間の接着強度向上試験、(2)直線状試験体による3点曲げ試験、(3)パンケーキコイル模擬巻線による剛性試験を実施した。その結果、接着強度はエポキシ樹脂を用いたサンドブラスト処理が最も高くなることがわかった。また、曲げ試験では、絶縁物によって曲げ剛性が低下し、圧縮剛性試験では、巻線の剛性に影響を与えないことがわかった。

論文

DPC-TJ実験結果; 安定性

小泉 徳潔; 吉田 清; 礒野 高明; 樋上 久彰*; 佐々木 崇*; 高橋 良和; 安藤 俊就; J.R.Armstrong*; 西 正孝; 辻 博史; et al.

低温工学, 27(3), p.233 - 238, 1992/00

本論文ではDPC-TJ実験結果のうち、安定性試験の結果について報告する。試験は通電電流および加熱時間の安定限界への依存性について調査した。試験結果より導体と冷媒の間の熱伝達は熱伝導が支配的な役割を果たす過渡熱伝達が比較的長時間に渡って継続することがわかった。過渡熱伝達率は加熱時間の平方根に反比例するので、ワイヤーモーション等による機械的攪乱に対しては高い伝熱性能が期待され、したがって高い安定性が期待される。これに対して、交流損失等による長時間の攪乱では、加熱による流量低下に伴い、熱伝達が長い間過渡状態を維持するようになり、伝熱性能の劣化が起る危険性が示唆された。したがって、長時間に渡って攪乱が持続する場合は、流量低下に伴う安定性能の劣化に注意をする必要がある。

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