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廣瀬 貴規; 関 洋治; 谷川 尚; 谷川 博康; 鶴 大悟; 榎枝 幹男; 芹沢 久*; 山岡 弘人*
Fusion Engineering and Design, 85(7-9), p.1426 - 1429, 2010/12
被引用回数：8 パーセンタイル：49.46(Nuclear Science & Technology)固体増殖水冷却方式のITERテストブランケットモジュール開発の一環として、低放射化フェライト鋼を用いた実規模トリチウム増殖層を試作した。トリチウム増殖層は、中性子効率の観点から、薄肉の部材で製作することが必要であり、1.5
4990mm
の薄板と
111990mmの円管をファイバーレーザ溶接法により接合し、74112990mmのトリチウム増殖層を試作した。この方法により、強度低下が問題となる溶接熱影響部を最小化し、構造材料が冷却水に接する部分への溶接熱影響を排除することに成功した。さらに試作した増殖層へLi
TiO
ペブルを充填し、X線CT検査によりその充填率が増殖層に渡ってほぼ均質であることを確認した。
中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 奥野 清; 阿部 加奈子*; 清水 辰也; 角井 日出雄*; 山岡 弘人*; 丸山 直行*; 高柳 貞敏*
Fusion Engineering and Design, 82(5-14), p.1473 - 1480, 2007/10
被引用回数：7 パーセンタイル：47.34(Nuclear Science & Technology)ITERのトロイダル磁場コイルでは、コイルに作用する大電磁力を支えるため、外径約14m9m,幅約611mm,厚さ約112mmのラジアル・プレートと呼ばれる両側に溝を加工したD型の大型ステンレス構造物が使用される。このような大型のステンレス構造物の製作経験はこれまでにないことに加え、ラジアル・プレートには平面度2mm以内という厳しい製作精度が要求される。さらに、9コイル分のラジアル・プレート63個を約4年という短期間で製作する必要があり、ラジアル・プレートの製作方法の最適化がITER実現には必須となる。そこで、原子力機構では、ラジアル・プレートの製作方法を検討するとともに、必要となる製作技術の開発を行い、最適製作方法を考案した。本発表では、製作技術開発のために実施した試験の結果とこの結果に基づいて考案した最適製作方法について発表する。
阿部 加奈子*; 中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 奥野 清; 角井 日出雄*; 山岡 弘人*; 丸山 直行*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 16(2), p.807 - 810, 2006/06
被引用回数：11 パーセンタイル：51.53(Engineering, Electrical & Electronic)ITERのTFコイルは68kA, 11.8Tで運転されるため、巨大な電磁力が発生する。この電磁力を支持するために、TFコイル導体はTFコイルケース内のラジアルプレート(RP)と呼ばれるD型構造体(13.8m8.7m,幅610mm,厚み112mm)に加工された溝に埋め込まれる。RPは大型のため、複数の圧延板を既存加工機が使用できる大きさに溶接接合して、溝を機械加工し、最終的に溶接で一体化する製作方法が考えられる。原研は、実現可能なRP製作方法を検討するとともに、RPの加工方法及び加工時間を評価するために、実機RP素材である316LNを用いて、加工条件や工具寿命を測定した。また、高溶着TIG溶接と、溶接部の収縮を最小にするレーザー溶接の適用性を検討し、実際に316LNで溶接を行い溶接性や変形,溶接速度等を実測した。これらのR&Dに基づき、実機と同じ溝寸法を持つ小規模RP(750mmW1000mmL,11溝)を試作し、製作方法を検証した。完成したRP試作体の平面度は1mm以下であることを確認した。以上の結果、RPの現実的な製作方法についての見通しを得た。
山岡 弘人*; 土屋 和之*; 阿波野 俊彦*; 岡 潔
石川島播磨技報, 42(5), p.260 - 264, 2002/09
国際熱核融合実験炉(ITER)の主要構造部材の交換保守のため、YAGレーザを用いた配管の遠隔切断・溶接システムの製作及びモックアップテストを実施した。製作したシステムはSUS316L, 100ASch40配管を内面からアクセスして切断後、そのままの開先に対して新規交換配管を芯合わせし、自動制御にて再溶接を行うものである。本稿では(1)平板等での予備試験結果、(2)得られた加工裕度範囲をもとに設計・製作したシステムの概要、(3)テストスタンドを利用した芯合せ結果及びモックアップによる加工試験結果について報告する。平板の溶接試験によりギャップ0.8mm、目違い2mmまでは継手として許容できることがわかり、要求寸法から切断面粗度を含めてこの範囲内までに芯合わせが可能であるよう保守ツールのモータ引付け駆動力を選定した。テストスタンドを利用した芯合わせ試験にて、要求寸法制約である配管ギャップ50mm、ずれ量10mmから上記裕度範囲内に芯合わせが可能であることがわかった。最終的にモックアップ試験により配管切断・芯合せ・再溶接の一連のプロセスを遠隔にて実施し、良好な再溶接継手が得られることを確認できた。
山岡 仁史*; 長谷 博友*; 幕内 恵三
JAERI-Conf 2000-001, p.331 - 0, 2000/03
JAERI-Conf-2000-001.pdf:17.13MB
本論文集は平成11年10月25日~29日に京都大学京大会館において開催された第8回日中放射線化学シンポジウムの発表論文を編集したものである。シンポジウムでは合計69件の発表があった。このうち41件が口頭発表で、28件がポスターセッションでの発表であった。本論文集では発表論文を研究内容により5つの分野に分類した。すなわち、A: 放射線化学-基礎(21論文)、B: 放射線化学-高分子(10論文)、C: 放射線化学-生物システム(8論文)、D: 放射線加工(19論文)、E: 高度放射線化学-イオンビームとポジトロン(11論文)である。日中放射線化学シンポジウムの経緯と歴史、本シンポジウムの成果と総括、今後の展望は閉会の部にまとめられている。
中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 高野 克敏; 堤 史明; 河野 勝己; 奥野 清; 山岡 弘人*; 角井 日出雄*; 中村 泰三*; 守永 康人*
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、国際熱核融合実験炉(ITER)の建設においてトロイダル磁場コイル(TFコイル)の製作を分担する。TFコイルは高さ約14m,幅約9mの大型溶接構造物となり、コイル容器と支持構造物、及びラジアル・プレートの二つに大別される。前者では狭開先TIG及び電子ビーム溶接、後者ではレーザー・ビーム溶接を主として使用するが、両者において、溶接変形を抑え、かつ、極低温での強度・靱性を確保できる溶接技術の開発が必要不可欠となる。このため、製作メーカーと協力して、TFコイルで使用する316LN鋼を用いた溶接技術の開発を進めており、レーザー・ビーム溶接技術では、角変形を抑え、局所的な溶接変形(0.6mm以内)のみに抑えることが可能な溶接技術の開発に成功し、大型D型溶接構造物であるラジアル・プレートを精度よく製作する方法に見通しを得た。本講演では、これまでに得られたITER超伝導コイル用316LN溶接継手の溶接変形及び継手性能に関する成果について講演する。
金村 卓治*; 近藤 浩夫*; 高濱 央人*; 山岡 信夫*; 宮本 斉児*; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 松下 出*; 室賀 健夫*; 堀池 寛*
no journal, ,
国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウムターゲットは真空中を凹面壁に沿って流れる。この高速流に現れる表面波によるターゲットの厚さ変動を正確に把握することが今後のIFMIF設計・建設に向け必要不可欠である。本研究では、水平壁のリチウムターゲット模擬試験装置を用いて流速15m/sまでの高速リチウム流を発生させ、その表面に発生する波の振幅を直接接触式プローブにより計測できた。その結果、流れ中央での表面波振幅は2mm程度であった。
TFコイル用ラジアル・プレートの製作技術開発中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 高野 克敏; 奥野 清; 角井 日出雄*; 山岡 弘人*; 中村 泰三*; 山名 成彦*
no journal, ,
原子力機構は、ITERの建設においてトロイダル磁場コイル(TF)の製作を分担する。TFコイルの巻線部は、ラジアル・プレート(RP)と呼ばれるD形の溝付きステンレス板に超伝導導体を巻いた構造となっており、この巻線部がコイル容器に格納されるため、平面度1mmの高精度でRPを製作する必要がある。一方、RPは、高さ14m,幅8m,厚さ約110mmのD型平板溶接構造物となり、このような高精度かつ大型の平板溶接構造物の製作実績は皆無である。このため、原子力機構は、製作メーカーと協力して、合理的な製作方法を検討し、実機大のモデル試作を通して、製作技術開発を進めてきた。これまで、7kWのファイバー・レーザー溶接装置を開発し、RPのセグメント間を最終形状に近い状態で完全溶込み溶接し、平面度1mmを達成できることを実証した。また、熱間押出・冷間引抜で製作した十字断面を有するチャンネル材をレーザー溶接で組み立てることで、機械加工を大幅に削減した製作が可能で、製作工程を約半分に短縮できる可能性を示した。本講演では、レーザー溶接技術を駆使した合理的な製作方法とその実証試験の結果を報告する。
新見 健一郎; 中嶋 秀夫; 濱田 一弥; 高野 克敏; 奥野 清; 角井 日出男*; 山岡 弘人*; 千田 豊*; 瀬渡 賢*; 副島 幸二*; et al.
no journal, ,
国際熱核融合実験炉(ITER)のトロイダル磁場(TF)コイルは、高さ14m,幅9mの大型超伝導コイルであり、大電磁力に耐える極厚のコイル容器及び支持構造物が必要となる。TFコイル構造物の特徴は、非常に大きな溶接構造物であることに加え、これまでに使用実績のない完全オーステナイトのステンレス構造材と溶接材料を適用することであり、溶接施工法を含めた製作方法を確立することが必要である。原子力機構では、TFコイル構造物の調達準備活動の一環として、メーカー各社と協力のうえ、溶接施工法を含む製作方法検討並びに試作試験を行っている。本講演では、ITERで使用する材料を用いた狭開先TIG溶接の試作試験結果について報告する。
顧 和平*; 金村 卓治*; 近藤 浩夫*; 高濱 央人*; 山岡 信夫*; 宮本 斉児*; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 松下 出*; 室賀 健夫*; et al.
no journal, ,
国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウムターゲットは絞りノズルから放出される高速流であり、片側が真空に面する自由表面流である。この自由表面の変動を正確に把握することはIFMIFの設計を進めるうえで必要不可欠である。そこで、大阪大学の液体リチウム循環装置を用いて、IFMIF標準仕様と同等の流速15m/sまでの自由表面リチウム流を発生させ、直接接触式プローブにより自由表面の変動を測定した。この手法はプローブ先端の位置ごとにリチウムとの接触/非接触状態を電気的なON/OFF状態として検知するものである。並行して、解析コードSTREAMによる流体解析も実施した。その結果、自由表面上の特定位置に発生する定在波である航跡波の波高及び位相について両者の結果はよく一致した。
