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鈴木 貞明; 柳生 純一; 正木 圭; 西山 友和; 中村 誠俊; 佐伯 寿; 星 亮; 澤井 弘明; 長谷川 浩一; 新井 貴; et al.
NIFS-MEMO-67, p.266 - 271, 2014/02
日本原子力研究開発機構は、核融合エネルギーの早期実現に向けた幅広いアプローチ(BA)活動の一環として、日欧共同で実施されるサテライト・トカマク計画において超伝導トカマク装置(JT-60SA)の建設を行う。JT-60SAは、限られた空間に多くの主要機器を高精度で組み立てるため、3次元CADを用いた模擬計測を行うことにより、組立に必要となる機器の代表点を確認し、組立の成立性を検証するとともに3次元計測器(レーザートラッカー)を用いた位置計測方法を検討した。本講演では、JT-60SA組立の中で最も重要となるTFコイルの位置計測方法を含めた組立方法について述べる。
柴沼 清; 新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亮; 神谷 宏治; 川島 寿人; 久保 博孝; 正木 圭; 佐伯 寿; 櫻井 真治; et al.
Fusion Engineering and Design, 88(6-8), p.705 - 710, 2013/10
被引用回数：10 パーセンタイル：60.97(Nuclear Science & Technology)The JT-60SA project is conducted under the BA satellite tokamak programme by EU and Japan, and the Japanese national programme. The project mission is to contribute to early realization of fusion energy by supporting ITER and by complementing ITER with resolving key physics and engineering issues for DEMO reactors. In this paper, the assembly of major tokamak components such as VV and TFC is mainly described. An assembly frame (with the dedicated cranes), which is located around the tokamak, is adopted to carry out the assembly of major tokamak components in the torus hall independently of the facility cranes for preparations such as pre-assembly in the assembly hall. The assembly frame also provides assembly tools and jigs to support temporarily the components as well as to adjust the components in final positions.
柴沼 清; 新井 貴; 川島 寿人; 星野 克道; 星 亮; 小林 薫; 澤井 弘明; 正木 圭; 櫻井 真治; 芝間 祐介; et al.
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.276 - 281, 2010/08
JT-60SAは日本とEU間の共同プロジェクト(幅広いアプローチ)の中のサテライトトカマクプロジェクトとして合意されたものであり、現在その設計と製作が精力的に進められている。JT-60SAの組立はプロジェクトを推進するうえで最も重要な課題である。JT-60SAは、真空容器,超伝導コイル(TFコイル, EFコイル, CSコイル),ダイバータなどの容器内機器,サーマルシールド,クライオスタットなどの主要機器から構成される。これらの機器を効率よく組み立てるために、トカマク本体室に組立専用のクレーン付き組立架台を設置することで、建家内クレーンとの作業分担を行う。本論文では、JT-60SASの主要機器である真空容器とTFコイルを中心に組立シナリオ及び組立シーケンスの検討、これらの作業を可能とするための専用組立冶具の概念設計について述べる。
芝間 祐介; 新井 貴; 三代 康彦; 沢井 友次; 櫻井 真治; 正木 圭; 鈴木 優; 實川 資朗; 宮 直之
Fusion Engineering and Design, 82(15-24), p.2462 - 2470, 2007/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)臨界プラズマ試験装置JT-60におけるトロイダル磁場のリップル低減に用いるフェライト鋼製タイルの構造設計と機械及び真空特性について報告する。8Cr-2W-0.2V系フェライト鋼板を製造し、機械特性,真空特性を評価することにより設計条件の妥当性を確認した。引張強度は、耐力,強度ともに室温において偏差の少ないことを確認した。また、運転温度である15
C, 300Cにおいて十分な強度を有することを確認した。200Cに昇温後の真空特性を評価した。その結果、市販のステンレス鋼と同程度の真空特性を有するものの、JT-60の真空容器内材料の基準値をわずかに上回ることがわかった。しかし、実際の運転温度は300Cであること,残留放出ガスが燃料である水素であることを考慮すると、容器内への適用が可能であると判断した。
工藤 祐介; 沢井 友次; 櫻井 真治; 正木 圭; 鈴木 優; 笹島 唯之; 林 孝夫; 高橋 龍吉*; 本田 正男; 實川 資朗; et al.
Journal of the Korean Physical Society, 49(96), p.S297 - S301, 2006/12
JT-60Uでは、大体積運転においてプラズマ加熱の低下,プラズマ対向機器への熱負荷の増大を引き起こすトロイダル磁場のリップル損失を低減するため、フェライト鋼製タイルの導入を図った。JT-60Uでは重水素運転であるため、中性子発生量が低いことから、フェライト鋼として、F82Hの放射化元素の含有成分の制限を緩めた8Cr-2W-0.2V鋼を製作した。製造されたフェライト鋼は焼戻しマルテンサイト構造を示し、十分な、磁気,機械特性であった。鋼板の飽和磁化は573Kで1.7Tであり、予想より低かったものの、JT-60Uの運転では十分有効であることが計算により確認された。8-9Crフェライト鋼の飽和磁化に対する材料条件を調べることは、フェライト鋼を炉内構造物として使用する将来の核融合装置において重要である。
安堂 正己; 若井 栄一; 沢井 友次; 松川 真吾; 内藤 明*; 實川 資朗; 岡 桂一朗*; 田中 典幸*; 大貫 惣明*
JAERI-Review 2004-025, TIARA Annual Report 2003, p.159 - 161, 2004/11
ブランケット構造材料の候補材料である低放射化フェライト鋼では、照射による靭性の低下(延性脆性遷移温度の上昇)が重要な課題となっている。本研究では、低放射化フェライト鋼F82Hに対して、照射硬化が、靭性の低下と大きな関連を有することに着目し、特にヘリウムによる硬化促進及び高照射量での硬化挙動について、TIARAによる多重ビーム照射を用いて調べた。まずヘリウムがない場合における、照射硬化の照射量依存性を調べた結果、633Kにおいては、30dpaまで硬化は増加する傾向にあるが、それ以上の照射量においては飽和傾向を示すことが明らかとなった。さらに同照射温度にて、ヘリウムが照射硬化の促進に及ぼす影響について、ヘリウム注入比を10/100appmとしてそれぞれ比較した結果、1000appmを超えるとわずかな硬化の促進が見られるが、約3300appm(ヘリウム注入条件100appmHe/dpa)の場合においては、20%程度の硬化量の促進が生じることがわかった。
安堂 正己; 若井 栄一; 沢井 友次; 谷川 博康; 古谷 一幸; 實川 資朗; 竹内 浩; 岡 桂一朗*; 大貫 惣明*; 香山 晃*
Journal of Nuclear Materials, 329-333(2), p.1137 - 1141, 2004/08
被引用回数：50 パーセンタイル：93.75(Materials Science, Multidisciplinary)F82H鋼の開発にあたり、高照射域(
100dpa)での照射脆化に及ぼすヘリウムの効果を調べることは、構造材料の寿命を見通すうえで非常に重要である。一般的に照射によって生じる脆化と硬化の間には正の相関関係があることから、損傷により生じる硬化に加え、ヘリウムが存在する場合での硬化の促進作用の有無について把握しておく必要がある。本研究では、イオン照射法を用いて、総ヘリウム量5000appmまでの同時照射実験(Feイオンによる損傷導入+ヘリウム注入)を行い、微小押込み試験により照射後の硬さ変化について調べた。その結果、約500appmのヘリウム量では、硬化量の促進はほとんど認められず、ミクロ組織も損傷のみの場合と同様の組織が観察された。このことから500appmまでのヘリウム同時照射は、照射硬化の促進には寄与しないことがわかった。
若井 栄一; 菊地 賢司; 山本 春也; 有賀 武夫; 安堂 正巳; 谷川 博康; 田口 富嗣; 沢井 友次; 岡 桂一朗*; 大貫 惣明*
Journal of Nuclear Materials, 318, p.267 - 273, 2003/05
被引用回数：70 パーセンタイル：96.81(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉や核破砕材料のスエリング挙動に及ぼすガス原子の影響を調べるために、He/dpaとH/dpa比をパラメータにしてFeとHeとHまたはFeとHeイオンを同時に照射するシミュレーション実験を行った。照射は500C620Cで50dpaまで行い、試料はマルテンサイト鋼のF82Hを用いた。スエリングは530Cまで2重同時照射に比べて3重同時照射によって増加し、水素はキャビティの成長過程に大きな影響を及ぼした。核融合炉条件では500Cで最大3.2%になり、照射温度の上昇とともに減少した。また、50%冷間加工や90appmの炭素予注入法によってそれぞれ1.4%と0.5%に低下した。他方、核破砕条件ではキャビテイが高密度に形成し、スエリングは530C以下で核融合条件に比べて小さく、照射温度とともに減少したが、620Cでは高濃度に存在するHeのガス圧によって増加した。転位密度は温度上昇とともに減少したが、He/dpaとH/dpaには依存しなかった。これらのスエリング挙動はキャビティの成長速度に対するキャビティと転I位の数密度及びキャビティ内のガス圧を考慮した反応速度論によって定性的に説明できた。
神原 豊三; 宇野 英郎; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 高柳 弘; 藤村 勤; 森田 守人; 市原 正弘; et al.
JAERI 1045, 11 Pages, 1963/03
この報告書はJRR-2の第1次出力上昇試験後、設計出力10MWの出力上昇までの1つのステップとしての3MW,第2次出力上昇試験について記したものである。試験は昭和36年11月15日から開始され、11月29日に3MWに到達し、3MWでの連続運転を行って12月16日終了した。
JRR-2管理課; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.
JAERI 1027, 57 Pages, 1962/09
1961年3月に行われたJRR-2の第1次出力上昇試験全般にわたって記してある。まず第1章に出力上昇の問題となった第1次燃料について、燃料要素の仕様・検査及び問題点と安全性についての検討をした結果を述べてある。この検討に従い、万一燃料被覆破損が生じた場合、でき得る限り早期に発見し、処置を容易にするために破損燃料検出装置を追加設置した。この破損燃料検出装置の検出の方法,装置の内容について第2章に記してある。最後に第3章に実施した第1次出力上昇試験の経過について述べてある。
神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 萩野谷 欣一; 小早川 透; 八巻 治恵; 横田 光雄; 堀木 欧一郎; 柚原 俊一; et al.
JAERI 1023, 120 Pages, 1962/09
JRR-2原子炉は、1956年11月米国AMF社と契約を結び、1958年4月より建設工事に着手した。建設工事期間には、ほかの報告に見られるように、種々の問題があり、据付組立が完了したのは1959年12月末であった。その後引続き、制御系,冷却系の機能試験が行われた。これはそれらの試験の報告である。
JRR-2管理課; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 萩野谷 欣一; 小早川 透; 八巻 治恵; 横田 光雄; 堀木 欧一郎; et al.
JAERI 1024, 79 Pages, 1962/08
この報告は、JRR-2が臨海になる前に行った重水ヘリウム系の乾燥及び重水注入と、臨海後1960年11月の3000kWへの第2次出力上昇に至るまでに実施した重水の分析とイオン交換樹脂の重水化,ヘリウムの純化及び二次冷却水の処理について、その問題点とこれを解決するためにとった方法及び実施の経験を、5編にまとめたものである。JRR-2は重水減速冷却型であって、重水は入手が容易でなく、その稀釈あるいは消耗は炉の運転上重大な問題となる恐れがあるので、その炉への注入は臨界前に重水ヘリウム系を十分に乾燥した後慎重に行った。臨界後は重水濃度,pH,不純物,放射性核種等運転上重要なものについて測定を行い、また、精製系のイオン交換樹脂は軽水を重水と置換して取り付けた。ヘリウム系は1960年2月出力上昇に先立って空気とヘリウムを置換し、その後は活性炭吸収装置を内蔵する純化装置により純化を行っている。二次冷却水については腐食による障害を監視しながら処理を実施してきた。以上のような作業を行うことにより、水ガス系にはほとんど問題なく、炉は安全に運転することができた。
JRR-2臨界実験グループ; 神原 豊三; 荘田 勝彦; 平田 穣; 庄司 務; 小早川 透; 両角 実; 上林 有一郎; 蔀 肇; 小金澤 卓; et al.
JAERI 1025, 62 Pages, 1962/03
第2号研究用原子炉JRR-2は、20%濃縮ウランのMTR型燃料を用いた重水減速・冷却の熱中性子研究炉である。この炉の最大熱出力は10MW,平均熱中性子束密度は1
10
n/cm
secである。この論文は昭和35年10月1日、臨界に到達し、翌36年1月末まで実施した各種の特性試験についての報告書である。内容はJRR-2の臨界試験,制御棒の校正,重水上部反射体効果,燃料要素の反応度効果,温度係数等の特性試験,熱中性子束分布の測定と出力の校正について述べてある。これらの実験は、JRR-2管理課並びに技術研究室より特別に編成されたJRR-2臨界実験グループによって実施されたものである。
櫻井 真治; 正木 圭; 芝間 祐介; 篠原 孝司; 鈴木 優; 笹島 唯之; 森岡 篤彦; 林 孝夫; 高橋 龍吉; 沢井 友次; et al.
no journal, ,
臨界プラズマ試験装置JT-60のトロイダル磁場リップルを補正して高エネルギー粒子の損失を低減するために、真空容器内にフェライト鋼(8Cr-2W-0.2V)製の第一壁を設置した。低放射化フェライト鋼F82HをベースにJT-60用に調整された8Cr-2W-0.2V鋼は、20トンの大量真空溶解で製造され55枚の鋼板に加工され熱処理された。飽和磁化と熱伝導率はF82Hより1020%低下したが、電気抵抗率と機械強度は同程度であった。固定部を補強し1122枚の既存の炭素製第一壁アーマがフェライト鋼製第一壁アーマに交換された。軌道追跡コードによる予測では加熱中性粒子ビームの吸収パワーが30%増加することが期待される。プラズマ位置形状制御用の磁気センサへの磁性体の影響を実時間で補正するモデルを考案し、試験放電でその有効性を調べた。磁束ループの補正は良好であるが、磁気センサ近傍のフェライトタイル形状の影響を強く受けるポロイダル磁場プローブの補正プログラムには若干の改良が必要なことがわかった。
久保 博孝; 新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亨*; 川島 寿人; 前崎 喜孝; 正木 圭; 澤井 弘明; 柴沼 清; 田部 正人; et al.
no journal, ,
JT-60SAは、大型超伝導トカマク装置であるので、その組立には一貫性及び高精度が要求される。本講演では、JT-60SAの本体組立に対する検討結果について発表する。まず、一貫性のある高精度の組立を実現するために必要な絶対座標系を、JT-60トーラスホールの座標系に基づいて定義した。ここでは、運転中の真空容器中心の位置を、絶対座標系の原点((x,y,z) = (0,0,0))とした。一貫性のある全体組立シナリオを立案した。さらに、トロイダル磁場コイルなど主な構成機器の組立手順及び組立治具を検討した。
新井 貴; 長谷川 浩一; 星 亮; 川島 寿人; 久保 博孝; 正木 圭; 澤井 弘明; 柴沼 清; 塚尾 直弘; 柳生 純一; et al.
no journal, ,
JT-60SAプロジェクトでは、日欧協力で実施する「核融合エネルギーの早期の実現に向けた幅広いアプローチ(BA)活動」の下でサテライトトカマク計画としてJT-60Uを超伝導トカマクJT-60 SAに改修する。JT-60SAは、JT-60U設備の解体後に、JT-60実験棟本体室に構築する。JT-60SAの主要部品は、真空容器(VV)、超伝導コイル(TFコイル,EFコイル,センターソレノイド)、クライオスタット及び低温機器から構成されている。さらに、本体室にはNBI, ECHなどの再設置を含まれる。JT-60 SAでは、3D-CADモデルを使用して複雑に入り組む構造の機器について配置検討及び干渉チェックを行っている。JT-60SAの絶対座標系は、原点(X, Y, Z) =(0, 0, 0))を床から8000mmと定義し、一貫した座標管理をしている。最先端技術である3次元計測器(レーザートラッカー)により位置計測を行う計画であり、レーザートラッカーは通常の測定器と比較して高精度であり、組立誤差を極力小さくすることができる。講演では組立手順と合わせて位置計測について述べる。
長谷川 浩一; 新井 貴; 星 亮; 正木 圭; 佐伯 寿; 坂田 信也; 澤井 弘明; 柴沼 清; 鈴木 貞明; 塚尾 直弘; et al.
no journal, ,
原子力機構は、ブローダーアプローチ活動の一環として欧州と共同で超伝導トカマク装置(JT-60SA)の建設を進めている。JT-60SAでは、限られた空間に大型の構造物を集中的かつ、高精度で組立てる必要があるため、2007年から、3D CADを用いた組立検討が行われてきた。本講演では、JT-60SAのTFコイル,真空容器,クライオスタット,EFコイル等の組立手順の検討状況を紹介する。
柳生 純一; 正木 圭; 鈴木 貞明; 西山 友和; 中村 誠俊; 佐伯 寿; 星 亮; 澤井 弘明; 長谷川 浩一; 新井 貴; et al.
no journal, ,
原子力機構は核融合エネルギーの早期実現に向けた幅広いアプローチ活動の一環として、欧州と共同で超伝導トカマク装置(JT-60SA)の建設を行う。JT-60SAは、2012年10月に解体が完了したJT-60の既存設備の一部を再利用して新たな機器を組立てる。そのため、JT-60の基準点を基にJT-60SAの絶対座標系を設定し、3次元計測器(Laser Tracker)を使用して組立位置の管理を行う。絶対座標系の原点はNBI等の既存設備との整合性を考慮して、JT-60SA運転時の装置中心とするが、この原点は架空の原点であるため実際に見ることはできない。このため、組立時及び組立後に利用しやすい建家の壁等に絶対座標系の参照点を複数設置して、Laser Trackerで常に原点が認識できるようにする。しかし、狭い空間で300を超える主要機器をドーナツ状に積み重ねながら組立てるため、その過程で各機器の代表点が見えない問題が存在する。そこで、3次元CADを用いた模擬計測を行い、全ての対象機器の代表点を確定することにより、組立に必要となる位置と姿勢を決定する位置計測方法の基本計画を立案した。さらに、組立時における精度評価を行い、組立精度に関する設計条件を確定した。
池田 航平*; 鈴木 剛*; 山城 秀之*; 澤井 圭*; 武村 史朗*; 川端 邦明
no journal, ,
本講演では、センサネットワークノードを用いた長期的な水中観測で課題になる、藻類の付着による視界不良の課題のためのワイパ機能について提案する。試作したセンサノード搭載型ワイパユニットを用いた基礎実験について報告する。
尾関 竜太郎*; 関野 広大*; 鈴木 剛*; 澤井 圭*; 武村 史朗*; 川端 邦明; 山城 秀之*
no journal, ,
本講演では、水中環境観測センサネットワークにより収集したデータを閲覧するためのシステムについて提案を行っている。設計指針についてのべ、実測データを用いた表示形式について具体的に議論した。
