Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
辺見 努; Harjo, S.; 布谷 嘉彦; 梶谷 秀樹; 小泉 徳潔; 相澤 一也; 町屋 修太郎*; 長村 光造*
no journal, ,
原子力機構はITER計画において、中心ソレノイド(CS)コイル導体の製作を担当している。ローザンヌ工科大学が所有するSULTAN試験装置を用いたITER CS導体の性能検証試験の結果、電磁力の繰り返し回数に比例して、分流開始温度が線形に低下する現象が確認された。劣化の原因を調査するため、内部の撚線の状態を観察した結果、高磁場部において、電磁力により撚線が圧縮される側よりも隙間が空く側で超伝導線が大きなたわみが生じていることが観察された。超伝導線の性能は歪により劣化するが、たわみ量だけでは歪を定量的に評価することが困難である。そこで、歪を定量的に評価し、劣化箇所を特定することを目的として、歪を非破壊で直接測定することができるJ-PARCに設置された工学材料回折装置「匠」を用いて、中性子回折による歪測定を実施した。その結果、高磁場部の隙間が空く側でのみ曲げ変形が観測され、劣化箇所を特定することが可能となった。
尾関 秀将; 濱田 一弥; 布谷 嘉彦; 河野 勝己; 高橋 良和; 押切 雅幸; 齊藤 徹; 松並 正寛*; 手島 修*
no journal, ,
国際熱核融合実験炉(ITER)計画において、原子力機構は中心ソレノイド(CS)用導体の調達を担当している。CS導体は、Nb
Sn超伝導線を用いたケーブル・イン・コンジット導体であり、外形49mm角、内径32.6mmの高マンガンステンレス鋼JK2LB製のジャケットに超伝導ケーブルが収められた構造である。ジャケットは、高い寸法精度、NbSn超伝導生成熱処理後においても高い強度(耐力850MPa以上)及びじん性(破壊靭性値130MPa
以上)が要求される。原子力機構では、メーカーと協力してCSジャケットの製作技術の開発を進め、ITERの要求する寸法精度、機械特性を達成するとともにジャケットの品質管理試験の結果として、超音波探傷技術を確立し、量産にむけた準備を整えた。本発表ではこれらの成果について報告する。
大西 祥広; 神谷 宏治; 倉持 勝也; 本田 敦; 吉田 清
no journal, ,
原子力機構のJT-60のトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「サテライトトカマク装置(JT-60SA)」として推進されている。超電導コイル及び関連設備を冷却するために、冷凍機より3.7K, 4.4K, 50K及び80Kのヘリウムをそれぞれ270g/s, 1840g/s, 25g/s及び431g/sにて供給することが計画されている。本報告では、これらヘリウムの分配システムの設計及びクライオスタット内における各配管の支持方法等について報告する。
淺川 修二; 木津 要; 古川 真人; 吉田 清
no journal, ,
JT-60のトカマク本体を超伝導装置JT-60SAに改修する計画が、日本と欧州連合(EU)間の共同プロジェクト「サテライト・トカマク計画」として推進されている。超伝導コイルには、高温超伝導(high temperature superconductor: HTS)電流リードなどで構成されるコイルターミナルボックス(Coil Terminal Box: CTB)から超伝導フィーダーにより電流が供給される。本報では、CTBなどの構成を示した後に、CTBや超伝導フィーダーの設計について述べる。
村上 陽之; 古川 真人; 本田 敦; 吉田 清
no journal, ,
原子力機構のJT-60のトカマク本体を超伝導化する計画が、日本と欧州連合(EU)間の共同プロジェクト「サテライトトカマク装置(JT-60SA)」として推進されている。クエンチ検出や温度測定・圧力測定などの計測系は、超伝導マグネットの運転管理において重要なシステムであり、現在JT-60SA超伝導マグネットの製作と並行して、計測系の設計を進めている。JT-60SAの超伝導機器のクエンチ検出は常伝導電圧を測定することで検出する。各超伝導機器のクエンチ検出システムは、二系統ずつ用意し互いにバックアップとして機能するよう設計されている。JT-60SAの計測センサは、計測センサやケーブルの絶縁不良による不具合の抑制・コスト削減を目的とし、運転管理するうえで必要最小限のセンサのみ設置する計画である。計測ケーブルには、耐電圧試験及び耐放射線性試験の結果、取扱いの容易なETFEを絶縁に用いたケーブルがJT-60SAに問題なく使用できることがわかった。本発表では、クエンチ検出,センサ配置など計測系の設計及び計測に用いるケーブルなどの機器開発の現状について報告する。
吉田 清; 土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 神谷 宏治; 柏 好敏; 本田 敦
no journal, ,
原子力機構のJT-60のトカマク本体を超伝導化する計画が、日本とEU間の共同プロジェクト「サテライトトカマク装置(JT-60SA)」として推進されている。日本担当の平衡磁界コイル及び中心ソレノイド用導体の量産を継続している。平衡磁界コイルは、実機コイルの巻線EF4が完成した。中心ソレノイドは製造冶具の製作が完了して、CSモデルコイルの熱処理が完了して絶縁処理が開始された。サーマルシールドの試作が完了し、調達を開始した。ヘリウム分配システムの設計を実施した。一方、EUの担当するTFコイルと高温超伝導リードの詳細設計が完了して、製作が開始された。また、ヘリウム冷凍機の技術仕様が確定して、調達を開始した。JT-60SA用超伝導コイルと付属設備の設計製作の最新の状況を説明する。
松井 邦浩; 辺見 努; 井口 将秀; 梶谷 秀樹; 西 宏; 千田 豊; 森本 将明; 小泉 徳潔
no journal, ,
原子力機構は、ITER機構との調達取り決め(PA)に基づき、ITER TFコイルのうち、9個のTFコイルと19個(予備1機を含む)のTFコイル構造物の調達を担当している。TFコイル及び構造物の調達は、3段回に分けて段階的に行われており、これまでに、第1段階として、TFコイル及び構造物の製作技術を検証する中規模及び実規模の試作してきた。これらの結果を受けて、今回、TFコイル及びTFコイル構造物の第1号機を調達する第2段階の活動を開始した。本講演では、TFコイル及びTFコイル構造物の調達活動の進捗を報告する。
高橋 良和; 名原 啓博; 辺見 努; 布谷 嘉彦; 礒野 高明; 押切 雅幸; 堤 史明; 宇野 康弘; 濱田 一弥; 渋谷 和幸*; et al.
no journal, ,
ITER計画において、原子力機構は2010年3月からトロイダル磁場(TF)コイル用導体を調達している6極の中で、先駆けて実機導体の製作を開始した。TFコイルは高さ14m、幅9mで、7個のダブルパンケーキから構成されている。導体の単長は最大760mであり、通電電流値は11.8Tの磁場中において68kAである。導体はケーブル・イン・コンジット型と呼ばれるもので、900本のNbSn素線と522本の銅素線で構成される撚線を円形のステンレス製ジャケットに挿入し、ジャケットを圧縮成型したものである。導体の性能に支障はないので、TFコイルには問題ないが、完成した導体の撚線の撚りピッチが、撚線製作時のピッチより長いことがわかった。この原因を究明するため、撚線の引張試験や引込中の撚線の回転測定などを行った。この結果、撚線をジャケットに挿入している間に、撚線が撚り戻る方向に回転したために、長くなったことが定量的に解明された。この結果を報告する。
達本 衡輝; 白井 康之*; 樋川 恭介*; 原 佑規*; 塩津 正博*; 小林 弘明*; 成尾 芳博*; 八木下 剛*; 野中 聡*; 丸 祐介*; et al.
no journal, ,
これまでにない外部磁場環境下における液体水素中の高温超電導材料の通電基礎特性データを取得し、液体水素冷却高温超電導機器の冷却設計指針を確立するために、液体水素冷却超伝導線材特性測定装置を設計・製作を行った。本装置では、高温超電導線材等の供試体を設置する液体水素槽は、実績のある既存の液体水素熱流動実験装置をベースに機器設計及び安全設計を行った。その外側に真空断熱槽を介して、磁場発生用の7TのNbTi超電導マグネット冷却用液体ヘリウム槽を設けて、多重容器構造とした。長時間、安定に実験を行うために、熱流動解析により侵入熱軽減対策を実施し、超電導マグネットクエンチ時の安全対策を検討した。さらに、強磁場発生時における周辺機器への漏洩磁場の影響も3次元磁場解析により明らかにし、その軽減対策も施した。水素防爆の観点から、実験時は、安全距離を十分確保した制御室で行えるように、遠隔による計測・制御システムも構築した。2012年の夏期に完成させ、初めての低温性能試験を実施し、設計どおりの性能を有することを確認した。
布谷 嘉彦; 高橋 良和; 名原 啓博; 堤 史明; 押切 雅幸; 宇野 康弘; 渋谷 和幸*; 石橋 達司*; 渡邊 和章*; 杉本 昌弘*; et al.
no journal, ,
ITER中心ソレノイド(CS)コイルは6個のモジュールで構成され、それぞれ独立の電流パターンで運転される。1個のモジュールは6個のHexa-Pancakeと1個のQuad-Pancakeで構成されている。導体はNbSnのケーブル・イン・コンジット(CIC)型で、中心チャンネルを有する。撚線はNbSn素線が576本、銅素線が288本で構成され、5次の多重撚線方式で製作される。この撚線を角型の中に丸い穴のあるステンレス管に挿入し、所定の外寸まで圧縮成型して、導体が完成する。定格電流値は13Tにおいて40kAである。ITERにおいて日本はCSコイル用導体の49本すべての製作を担当している。撚線の撚りピッチはTF用撚線と比較すると非常に短く、撚線における圧縮率が大きくなり、素線に傷の少ない撚線を製作するための開発を行った。その結果、素線の変形を少なくした撚線の製作技術を確立することができ、素線の外径変形量を最高で15%に抑制することができ、さらに素線内部の超伝導部には変形がないことを確認した。