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論文

Stress analysis for the crack observation in cooling channels of the toroidal field coils in JT-60U

玉井 広史; 菊池 満; 新井 貴; 本田 正男; 宮田 寛*; 西堂 雅博; 木村 豊秋; 永見 正幸; 清水 正亜; 大森 順次*; et al.

Fusion Engineering and Design, 38(4), p.429 - 439, 1998/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:32.94(Nuclear Science & Technology)

JT-60トロイダル磁場コイルの冷却管に観測されたクラックの生成・成長のメカニズムを、有限要素法を用いた全体解析及び部分解析により評価、検討した。その結果、コイル導体の半径方向に働く圧縮力により、冷却管コーナー部には局所的にその降伏力を越える応力の集中が見られた。この応力が繰り返し加わることにより、初期クラックが成長し、冷却管からの水浸み出しに至るものと推定される。また、導体半径方向の圧縮力の大きさは、コイルの半径方向の剛性に依存することが判明した。これは、コイル製作当初に行ったプリロードテストにおいて剛性の高かったコイルに冷却管のクラックが観測された事実と一致する。なお、導体に加わる最大応力は許容応力よりも充分小さく、コイルは今後も問題なく使用できることが判明した。

論文

Sputtering characteristics of B$$_{4}$$C-overlaid graphite for keV energy deuterium ion irradiation

後藤 純孝*; 山木 孝博*; 安東 俊郎; 神保 龍太郎*; 荻原 徳男; 西堂 雅博; 照山 量弘*

Journal of Nuclear Materials, 196-198, p.708 - 712, 1992/12

 被引用回数:19 パーセンタイル:84.3(Materials Science, Multidisciplinary)

2種類のB$$_{4}$$C表面改質黒鉛(コンバージョン法及びCVD)のスパッタリング率等を測定し、黒鉛やB$$_{4}$$Cバルク材の特性と比較した。測定項目は1keVの重水素イオン照射に対するエロージョン率、イオン照射後の昇温脱離ガス特性及び熱拡散率,熱伝導率である。測定温度範囲は300$$sim$$1400Kとした。測定の結果、B$$_{4}$$C表面改質材のエロージョン率はB$$_{4}$$Cバルク材より大きいが、黒鉛よりは50%以上小さいこと、重水素の放出ピークは黒鉛より200K低温側に現れ、捕獲された重水素がより低温側で脱離しやすいこと、炭素の化学エロージョンを表すCD$$_{4}$$の生成が黒鉛の1/10以下であることが判明した。またB$$_{4}$$C改質層内での熱拡散率,熱伝導率は、高熱伝導性CFCの約1/10となるが、バルクの熱特性にはほとんど影響を及ぼさないことがわかった。これらの実験結果よりB$$_{4}$$C表面改質黒鉛が、黒鉛と比較して優れた表面特性を有することを確証した。

論文

Quality evaluation of graphites and carbon/carbon composites during production of JT-60U plasma facing materials

安東 俊郎; 児玉 幸三; 山本 正弘; 新井 貴; 神永 敦嗣; 堀池 寛; 衛藤 基邦; 深谷 清; 木内 昭男*; 照山 量弘*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 191-194(2), p.1423 - 1427, 1992/09

改造臨界プラズマ試験装置(JT-60U)用第一壁,ダイバータ板材料の製作段階に得られた抜取り検査データに基づき、三種の等方性黒鉛及び四種のC/C複合材に対して、その物理的,機械的特性の品質分布を調べた。評価した物性値は密度,電気比抵抗,熱膨張率,熱伝導率,曲げ強度,引張強度及び圧縮強度である。その結果、平均値で規格化した標準偏差の最大値は、C/C複合材では22.7%%,等方性黒鉛では9.2%であった。したがって、このような材料品質のバラツキを、等方性黒鉛やC/C複合材を用いたアーマタイルの設計で考慮する必要がある。また、これらの物性値間の相関関係も、幾つかの材料で認められた。

報告書

JT-60ダイバータ板および第一壁材料の特性試験

山本 正弘; 安東 俊郎; 高津 英幸; 清水 正亜; 新井 貴; 児玉 幸三; 堀池 寛; 照山 量弘*; 木内 昭男*; 後藤 純孝*

JAERI-M 90-119, 77 Pages, 1990/08

JAERI-M-90-119.pdf:1.75MB

本報告は、臨界プラズマ試験装置の大電流化におけるダイバータ板および第一壁の材料選定のために実施した黒鉛系材料の特性試験結果について述べるものである。本試験においては、種々の候補材料に対して同一形状の試験片を製作し、同一試験方法にて物理的特性試験および機械的特性試験を実施した。得られた試験データに基づき、熱伝導特性、耐熱衝撃特性、機械的特性などに重点を置いて比較評価するとともに、ダイバータ板および第一壁としての構造化の難易性、製作可能寸法および材料の入手性についても検討した。また、別途実施した高熱負荷試験および真空特性試験の結果についてもあわせて比較評価した。このような試験結果よりダイバータ板材料としては高熱伝導率C/Cコンポジェット材を、また、第一壁材料としては、従来実績のあるJT-60使用材の他に熱伝導率の比較的高い等方性黒鉛材を選定した。

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