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堀 利彦; 山崎 正義; 山口 誠哉*; 長谷川 和男; リニアック高周波源グループ
NIFS-MEMO-55, p.289 - 292, 2008/03
972MHz立体回路で使用される主要RFコンポーネントであるWR975規格の導波管と、J-PARCリニアック仕様サーキュレータの大電力下での位相変動を計測した。これはJ-PARCリニアックの400MeVエネルギー回復を実施するときの高周波源立体回路の機器仕様を決定するための一環として行ったものである。当面の運転条件である平均パワー45kW時での導波管とサーキュレータの位相変動(RFが供給され熱平衡に達したときとコールドな状態との差)は約6度と計測された。導波管におけるこの数値は、RFの安定化を図るための恒温化対策(導波管の水冷)を行うか否かを判断する重要な値であり、今回の検証実験と324MHzの位相制御システムでの実績から、実機の導波管は空冷でも十分な性能を有することが判明した。
蛭田 敏仁; 木村 直行; 田沼 浩二; 清水 和明; 鈴木 美寿; 伊藤 透
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原子力機構では、原子力施設の敷地境界フェンスや周辺防護区域等での不審者をCCTV監視カメラ映像と画像解析ソフトウェアによりリアルタイムで常時監視を行うことで、不法侵入者を機械的に早期発見するとともに、警備業務の合理化と効率化を目的とした侵入者自動監視システムの実用化開発を行っている。本報告では、監視システムの概要,侵入検知機能・性能、耐環境性能実証試験等の検証結果と機械化自動監視システムの有効性や問題点について紹介する。本検証結果から監視カメラの取付位置や画像処理ソフトウェアの主要パラメータである検知対象物体,検知エリア,検知方法等の監視ルールを適切に設定することにより、原子力施設の敷地境界フェンス周辺等での機械化自動警備においても十分使用に耐えることが実証できた。
寺門 正之; 下野 貢; 澤畠 正之; 五十嵐 浩一; 佐藤 文明; 和田 健次; 小林 貴之; 森山 伸一; 藤井 常幸
no journal, ,
炉心プラズマの研究開発を行っているJT-60Uでは、電子サイクロトロン加熱(ECH)装置を使用した高周波出力変調運転を行っている。その方法は、高周波源であるジャイロトロンのアノード電圧を制御することによりジャイロトロンの主電源である特高電力を遮断することなく出力を変調させるもので、変調周波数が12.2Hz
500Hzにおいて変調度(パワー)は約80%である。しかし、今後予定されているJT-60 Super Advanced(JT-60SA)計画において、電磁流体力学(MHD)的不安定性である新古典的テアリングモード(NTM)を抑制するための手法として、その周波数に合わせて変調入射を行う必要性が生ずる。そこで、ジャイロトロンの高周波出力を数kHz程度に変調する技術の検証を行った結果、周波数3.5kHzで変調度が84%の発振変調に成功した。実用レベルのパルス幅としては、3.0kHz(400msec)までの発振変調が可能である。さらに、FETを用いた新型の分圧基板を試作して回路単体での10kHz動作を確認した。
佐藤 文明; 鈴木 貞明; 長谷川 浩一; 横倉 賢治; 平内 慎一; 鈴木 高志; 小林 貴之; 関 正美; 森山 伸一; 藤井 常幸
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JT-60U低域混成波(LHRF)加熱装置においてアンテナは、高周波放電や高温プラズマからの熱によって、その先端部が一部溶融し、高周波入射性能の劣化が問題となっていた。高周波を効率よく入射するためにはアンテナを健全な状態に保つことが重要であり、先端部の導波管形状を修正し、金属面を平滑にする補修を行った。また、以前から赤外線カメラを使用したアンテナ監視装置によって、アンテナ先端部の温度上昇を測定,監視していたが、視野と画像解像度が十分でなく、また、経年劣化による動作不良が著しくなってきたため更新,改良を行った。入射パワーの増大,入射効率の改善を目的として実施したアンテナの補修及び監視装置の改良について報告する。
海老沢 昇; 菊池 勝美; 棚井 豊; 竹之内 忠; 秋野 昇; 池田 佳隆
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JT-60U用中性粒子入射装置(以下、NBIと略称)は、JT-60Uプラズマを加熱するための装置であり、JT-60U真空容器の周囲に15基が配置されている。NBIは、入射装置本体に加えて、電源系,1次冷却系,補助真空排気系、及び冷媒循環系等の各付帯設備で構成されている。NBIは、1986年の完成から約22年が経過しているため、ここ数年、これらの設備の制御システムの経年化により故障が頻発しており、システムの更新が必要となってきた。特に、補助真空排気系設備と1次冷却系設備の制御システムにおいては、部品の生産が中止しておりかつ後継互換機がないため、部品交換による修理が不可能となっていた。このため今回この2つの設備の制御システムの全面更新を実施した。実施にあたっては、コスト低減を図るために、エンジニアリングメーカーに依頼することなく、原子力機構自身で制御システムの更新を行った。本稿では、この補助真空排気系設備と1次冷却系設備の制御システムの全面更新について報告する。
秋野 昇; 花田 磨砂也; 池田 佳隆
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JT-60Uを超伝導化するSA計画では、NBI装置のビームパルス幅を現状の30秒から100秒に伸長するとともに、トカマク本体側から、現在の3倍程度の漏洩磁場が印加される。安定な中性ビームを100秒間引き出すためには、この増大した漏洩磁場に対する磁気遮蔽対策が急務となりそのための設計検討を行った。本研究では、磁気飽和特性を考慮しビーム軌道計算も含めた3次元磁場解析コードを用いて、JT-60SAにおける最適な磁気遮蔽体の構造や打消コイルの設計を行い、イオン源及び中性化セル付近については、従来の2重磁気シールドに厚さ12mmの磁性材を追加すれば磁気遮蔽が可能であることを確認した。また、偏向磁石付近については、打消コイルに印加する電流を現状の約3倍程度流すことが可能であれば、イオンビームの大部分をビームダンプに導くことができることを確認した。本講演では、漏洩磁場を打消すための磁気遮蔽対策の設計検討結果について報告する。
佐々木 駿一; 小林 薫; 花田 磨砂也; 池田 佳隆; 秋野 昇
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JT-60Uでは、高エネルギー中性粒子入射のために、500kV, 22Aの重水素負イオン源が設計され、完成後約12年間核融合プラズマの研究に利用されている。JT-60負イオン源の問題点の一つは、3段静電加速器を有する負イオン源の耐電圧性能である。これまで、耐電圧改善のために、加速器内部の陰極3重点近傍の電界低減に大型電界緩和リングや大気側のスパークギャップの装着などの改善のための対策を行ってきたが、動作可能な最大加速電圧は約400kVであり、設定値の80%に留まっている。そこで、新たに耐電圧試験装置を建設し、JT-60負イオン源の絶縁破壊について詳細に調べた。実験では、加速段ごとに電圧を印加し、各加速段の耐電圧特性を測定し、比較した。また、加速器内部の加速電極をすべて取り除き、電極間を絶縁している強化プラスチック製(FRP)絶縁管単体の耐電圧特性についても調べた。その結果、23日程度のコンディショニングにより、FRP単体の耐電圧は170kV/段を得、設定値(単段)を満足した。これに対して、加速電極及び支持枠間の真空ギャップでの耐電圧は100130kV/段であった。これにより、コンディショニング初期における単段印加時の放電破壊は、おもに加速電極及び支持枠間の真空ギャップで生じていることがわかった。
本田 敦; 篠崎 信一; 大島 克己; 清水 達夫; 沼澤 呈*; 池田 佳隆
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JT-60U用正イオンNBIは、JT-60U本体を超伝導トカマク装置に改造するJT-60SA計画で入射パルスを30秒から100秒に伸長が求められている。一方、既存のデータ収集システムは製作から20年以上が経過し、故障頻度が高くなり、運転にも支障をきたすようになっている。したがってJT-60SAでは、既存システムの大幅改造よりも、最新の計測機器を用いた新データ収集システムを開発し、データ収集の100秒化を目指す。今回、このデータ収集システムの基本設計を検証するため、検証システム(プロトタイプ)を開発・製作し動作試験を実施した。研究会では試験結果などについて報告する。
笹島 唯之; 新井 貴; 柳生 純一; 神永 敦嗣; 正木 圭; 逆井 章; 八木澤 博*
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臨界プラズマ試験装置JT-60Uでは真空容器内に約12000枚のタイルが設置されている。これらのタイルはプラズマの不純物ガスを排気するための黒鉛製のダイバータ,容器壁を熱負荷から保護するための黒鉛製の第一壁,プラズマの閉じこめ性能向上を目的に磁場リップルを抑える効果のある磁性体フェライト鋼製のタイルに分けられている。平成18年には、黒鉛製ダイバータタイルの一部が脱落し、計測用窓の破損により、真空リークが起こり実験運転を停止する事象が発生した。真空容器内部の点検の結果、フェライト鋼タイルの一部が溶融していること、また、脱落タイルの片側が損耗していることなどが確認された。本研究会では、タイル脱落の経緯を紹介するとともに、タイル脱落の原因,タイルへの熱負荷の低減を目的とした保護対策とその結果について報告する。