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河野 康則; 山口 太樹; 草間 義紀; 平松 美帆*; 清原 元輔*
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国際熱核融合実験炉ITERの基幹計測装置の一つであるポロイダル偏光計測装置は、日本が調達する見込みとなっており、原子力機構ではその概念設計に着手した。ポロイダル偏光計測装置では、遠赤外レーザ光(波長
118ミクロン)のファラデー回転角測定に基づきプラズマの内部磁場のポロイダル成分を求め、これより主としてプラズマ中心部での電流密度分布(安全係数分布)を算出する。講演では、これまでに行った概念設計活動の成果を中心に報告する。主な内容は以下の通り。(1)計測視線配置:磁気シア形状やベータ値が変化する場合でも精度よく電流密度分布を得られるように、計測視線配置の最適化検討を行った。(2)光学機器配置:ITERでは、ポートプラグと呼ばれる中性子遮蔽を兼ねた箱型形状の構造体を介してプラズマ中にレーザ光を入射する。ポートプラグの内部における、第一ミラー,第二ミラーなどの光学機器配置について検討を進めた。(3)プラズマ対向ミラー:プラズマに面するミラーには、前出の第一ミラー及びリトローリフレクターがある。それぞれモリブデン製ミラーの試作を行い、その製作性と光学特性を評価した。
河野 康則; 石川 正男; 草間 義紀; 林 利光; 小野 武博; 海老澤 克之*; 若林 邦朗*; 清原 元輔*
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ITER計画において日本が調達するポロイダル偏光計測装置は、遠赤外レーザー光のファラデー回転角測定に基づき、プラズマ中心部における電流分布(安全係数分布)の計測を行う装置である。本講演では、原子力機構が進めている同装置の設計検討の進展について報告する。主な内容は以下の通り。(1)ポロイダル偏光計測装置用の上部及び水平計測ポートプラグには、プラズマ対向第一ミラー,第二ミラー,中性子遮蔽ブロック,真空窓等の機器を設置することとしており、空間的な制約を考慮しつつ、最適化レーザー視線(現在の設計例では15視線)に対応する機器配置案を作成した。この配置案をもとに、上部計測ポートプラグ内ミラーの核発熱量の評価を行い、ミラーの材質をモリブデンとした場合では、プラズマに近い第一ミラーの核発熱量として1-2 W/ccを得た。(2)真空容器内のブランケットモジュール及びダイバータカセットに設置するレーザー光折り返し用のレトロリフレクターの設計検討を行った。特に前者については、ブランケットモジュールのうち第一壁パネルに設置する設計とし、同パネルの交換時にあわせたメンテナンス及び交換を可能とした。
河野 康則; 石川 正男; 佐藤 和義; 草間 義紀; 林 利光; 小野 武博; 海老澤 克之*; 若林 邦朗*; 平松 美帆*; 清原 通雄*; et al.
no journal, ,
ITER計画において日本が調達するポロイダル偏光計測装置は、遠赤外レーザー光(波長:約118ミクロン)の偏光面ファラデー回転角測定に基づき、ITERのプラズマ中心部におけるプラズマ電流分布の計測を行う装置である。原子力機構ではポロイダル偏光計測装置の設計検討を進めており、本講演では、以下の成果について報告する。(1)現在の設計では、上部計測ポートプラグから6本、水平計測ポートプラグから9本のレーザー光をプラズマ中に入射することとしており、これに対応した各ポートプラグ内での機器配置案を作成した。(2)真空容器内の第一壁パネル及びダイバータカセットに設置するレトロリフレクター(レーザー光折り返し用の再帰反射ミラー)について、熱負荷条件を考慮に入れた設計案を作成した。
河野 康則; 石川 正男; 佐藤 和義; 今澤 良太; 草間 義紀; 林 利光; 小野 武博; 海老澤 克之*; 若林 邦朗*; 平松 美帆*; et al.
no journal, ,
On the ITER project, Japan will procure the poloidal polarimeter for the measurement of plasma current profile at the core region of ITER plasmas. For the measurement, change in polarimetric properties of probing laser beams that pass through the plasma is detected. At this meeting, progress in the design of the poloidal polarimeter is presented including following key topics. (1) Arrangements of plasma-facing first-mirrors and second mirrors in the upper and the equatorial port plugs are investigated. An initial result from thermal analysis for the first mirror is also shown. (2) The design of the retro-reflector is updated with investigation of its practical procedures of fabrication and installation. The retro-reflectors are installed at the blanket modules and the divertor cassette to reflect back the probing laser beams to the diagnostic hall.
竹内 正樹; 杉江 達夫; 小川 宏明; 草間 義紀; 海老澤 克之*; 若林 邦朗*; 成相 恭二*; 谷本 亜紀*; 清原 元輔*
no journal, ,
ITER計画において、日本が調達する計測装置であるダイバータ不純物モニター及びダイバータIRサーモグラフィーの概念設計の進展について報告する。ダイバータ不純物モニターに関して、新しく設計した上部ポート及び水平ポートの光学系に対して機械設計及び熱・構造解析を行い、上部ポートに設置する先端部光学系は十分な冷却能力を有していることが明らかになった。また、その場校正に用いるマイクロレトロリフレクターをつけたシャッターについて、その機構を簡素化するための設計を行った。ダイバータIRサーモグラフィーに関して、空間分解能を評価するために内側用光学系での光線追跡によるスポットダイアグラムの直径と検出器のピクセルの大きさを比較検討した。その結果、1-4
mの波長域では、ダイバータ板上で要求されている3mmの空間分解能が得られる見通しである。また、光学シミュレーションソフト「Light Tools」を用いて壁での反射の影響の評価を始めており、その初期結果も報告する。