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論文

Addressing the technical challenges for the construction of the ITER Central Solenoid

Libeyre, P.*; Bessette, D.*; Jewell, M.*; Jong, C.*; Lyraud, C.*; Rodriguez-Mateos, M.*; 濱田 一弥; Reiersen, W.*; Martovetsky, N.*; Rey, C.*; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4201104_1 - 4201104_4, 2012/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:40.45(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER中心ソレノイド(CS)は、ブラズマ電流の誘起とプラズマの上下方向の安定性を得るために必要であり、高さ12.5m,直径4mで上下方向に6分割された構造の超伝導コイルである。CS用超伝導導体には、Nb$$_{3}$$Sn線材が使用され、13T, 40kAで運転される。CSは6万回の繰返し電磁力に耐えることが要求される。日本は導体を製作して、米国に送付し、米国では、コイル形状への加工及び超伝導コイルへの仕上げを担当する。CSを開発するための国際的な取り組みとして、コイルの試作に先立ち、ジャケット,絶縁及び構造物の開発及び機械特性試験が行われた。また、コイル試作のための、コイル形状への加工技術の開発,導体の接続技術の開発、及び高応力集中が予想される冷媒導入部の設計,モックアップの製作が行われた。これらの成果について発表する。

論文

Fatigue assessment of the ITER TF coil case based on JJ1 fatigue tests

濱田 一弥; 中嶋 秀夫; 高野 克敏*; 工藤 祐介; 堤 史明*; 奥野 清; Jong, C.*

Fusion Engineering and Design, 75-79, p.87 - 91, 2005/11

 被引用回数:8 パーセンタイル:51.68(Nuclear Science & Technology)

ITER TFコイル・ケースのインボード側(D形状の直線部及び上下コーナー部)材料は、4Kで、0.2%耐力が1000MPa以上,破壊靱性値200MPam$$^{0.5}$$以上が要求される。原研が、鉄鋼メーカーと共同で開発したJJ1は、これらの要求を満足するステンレス鋼であり、インボード材料の候補となっている。TFコイル・ケースには繰り返し荷重が加わるが、これまで、ケース材料の母材及び溶接部の疲労寿命(S-N)特性については、十分なデータがなく、この面からの疲労解析はほとんど行われてこなかった。今回、JJ1について、母材及び溶接部の疲労寿命を、1万から200万サイクルまで、4.5Kで詳細に測定し、S-N曲線を得た。そして、原研が策定に協力しているITER構造技術基準(案)に則り、破断回数に対して20倍、応力強さ振幅に対して2倍の安全率を考慮した設計S-N曲線を導き、TFコイル・ケースの繰り返し荷重に関する疲労評価を実施した。その結果、TFコイルの仕様である6万回の繰り返し荷重に対して、疲労設計が技術基準案を満たすことを示した。

論文

Key features of the ITER-FEAT magnet system

奥野 清; Bessette, D.*; Ferrari, M.*; Huguet, M.*; Jong, C.*; 喜多村 和憲*; Krivchenkov, Y.*; Mitchell, N.*; 瀧上 浩幸*; 吉田 清; et al.

Fusion Engineering and Design, 58-59, p.153 - 157, 2001/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:20.38(Nuclear Science & Technology)

ITERマグネット・システムは18個のトロイダル・コイル、中心ソレノイド、6個のポロイダル・コイルで構成される。これらマグネットの設計にあたっては、いくつもの技術的課題を解決するとともに、ITERのミッションを達成するため、これまでにない特徴を有する設計となった。会議では、これらマグネットの設計の詳細について報告する。

口頭

Updating the design of the poloidal field coils for the ITER magnet system

吉田 清; 高橋 良和; Jong, C.*; Bessette, D.*; Mitchell, N.*

no journal, , 

ITERマグネットシステムは18個のTFコイル,6個のPFコイル,6個のCSモジュール,18個の補正コイルから構成される。PFコイルは、一部がトカマク装置の下部に配置されるため、交換修理が困難であるが、コイルの電気絶縁はガラスエポキシを用いるため、修理性を確保する必要がある。このため導体のターン間絶縁に金属層を挟んだ二重の絶縁層を設け、1層目の絶縁層を監視することにより短絡事故を防止するとともに、万一、パンケーキに不具合が出た場合でもバイパス接続して、不具合パンケーキをコイルから電気的に分離できるようにする(バックアップモード)。PFコイルは超伝導材料にNbTi素線を用いるため、パンケーキをバイパスするための接続変更作業を巻線の近くで行い、クライオスタット内で修理することは可能である。しかし、バックアップモードでは、分離したパンケーキ分だけ電流が増加する。本報告では、バイパス接続をするコイルの修理案の具体的な検討結果を示す。また、修理によって増加する電流の条件での導体の熱解析を行い、バックアップモードでも十分の余裕を持って設計できることを確認した。

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