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安達 宏典*; 栗原 研一; 川俣 陽一
KEK Proceedings 99-16, p.365 - 368, 1999/11
トカマク型核融合装置JT-60では、ドーナッツ型の真空容器内部に閉じ込められたプラズマを、真空容器内機器に損傷を与えることなく、断面形状を適正に制御することがプラズマの性能向上や解析評価のために必要不可欠である。一方、プラズマ中心位置といった代表点の情報やビデオカメラ映像では、正確な断面像はとらえられない。これまでは、全体像の時間変化は、JT-60プラズマ断面形状実時間可視化システムによってモニタ表示するという状況であった。これに対して実験上では、断面積形状の情報を用いて、機器の保護や制御に使用したいとの要求があり、より高速で断面形状を同定する必要が生じてきた。そこで、これまでのシステムの演算器及び同定計算処理のアルゴリズム等を変更し、高速同定を行うシステムを開発することとした。本発表では、現在まで行ってきたシステムの高速化開発内容と状況を述べる。
川俣 陽一; 栗原 研一
KEK Proceedings 99-16, p.137 - 140, 1999/11
JT-60では当初から、電磁気計測検出器の信号の積分処理として電圧周波数変換器(VF変換器)と昇降計数器(アップダウンカウンタ)を組み合わせたデジタル積分方式を採用してきた。ここ数年、既設VF変換器の老朽化による故障が多発し実験運転上支障をきたしている。また、年間20台程度の修理が必要となり、修理費用の問題も起こってきた。さらに、VF素子を含む周辺素子も製造中止の状況となっている。このため、新規にVF変換器を開発することにした。そこで既設VF変換器を用いて積分器の性能劣化の要因となるドリフトの原因を調査した。本報告は、その調査結果、実器製作までの試作開発、及び、長時間化に向けたドリフト対策の工夫を中心に紹介する。
大森 栄和; 松川 誠; 戸塚 俊之; 古川 弘*
KEK Proceedings 99-16, p.361 - 364, 1999/11
JT-60トロイダル磁場コイル電源の発電機励磁制御システムは、サイリスタ駆動装置で運転される一般の交流発電機の励磁制御装置が有する機能の他に、トロイダル磁場コイル電流の制御という極めて特殊かつ重要な役割がある。既設の励磁制御システムは製作から15年以上経過するため、計算機技術が飛躍的に進歩した現在では、代替モジュールの手配やプログラムのメインテナンスが困難な状況となっている。このため、現システムを、汎用バス規格の一つであるVMEバス規格に基づく制御システムに更新することとした。新システムでは、運転経験を踏まえて既存の機能を合理化する一方、安全性向上のためのリミタ機能やトロイダル磁場コイルの異常をリアルタイムに検出可能な監視機能を追加するとともに、設備データ収集機能の充実を図る。講演では、本システムの構成、機能及びこれまでに行った試験の結果等について発表する。
岡部 友和; 新井 貴; 佐々木 昇*
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
臨界プラズマ試験装置(JT-60)のトロイダル磁場コイル(TFC)は、平成4年10月、平成7年7月に冷却管のクラックにより冷却水の浸みだしが生じている。JT-60のTFCについては、不具合コイルを交換するのが困難であるため、TFC冷却管の健全性を定期的に確認しながら実験運転を進めていくこととしている。その手段の一つとしてクラックの状況を確認することとし、TFC冷却管内部観察システムを開発し観察を行っている。しかし、従来システムの画像精度においては、詳細なクラックの識別が困難である。よって、観察画像の画像処理を行い精度の向上を図る画像処理装置を開発した。
大島 克己*
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
JT-60NBI加熱装置は、1986年8月から現在まで約13年間、JT-60プラズマ高性能化実験のための主加熱装置として使用されている。本NBI装置はこれまでに年間あたり約8000ショットのビーム調整用ショット及び年あたり約2000ショットのプラズマへの入射ショットを行っている。この間、多くのトラブルに見舞われたが、これらを解決しながら運転を進めてきた。イオン源用電源での最近の主なトラブルとしては加速電源直流フィルタのコンデンサ容量異常、加速電源用ガス遮断器のSF6ガス洩れ異常などがあり、これらの問題についての原因・対策等について報告するものである。
関 宏*; 大賀 徳道; 秋野 昇; 棚井 豊*; 山口 将男*; 栗山 正明; 伊藤 孝雄; 菊池 勝美*
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
JT-60冷媒循環系は、昭和61年から現在に至るまで、約13年間に亘って運転を行ってきた。この間、ヘリウム冷凍機の液化能力が年々減少傾向にあるため、過去の運転データを整理してみた。その結果、膨張タービン入口圧力が規定値まで上昇していないことにより、規定の風量が保てなくなっていることが判明した。その原因として膨張タービンへの不純物混入防止を目的に設置してある入口フィルターに何らかの異物が詰まったと考えられる。そのため、昨年12月にタービン入口フィルターの交換作業を行った。交換後の試運転において、タービン系の風量、圧力共に従来の運転領域に回復し、それと共に液化能力も計算上の値まで上昇した。又、交換したフィルターを調査した結果、ヘリウム圧縮機から出た潤滑油や内部吸着器から出た活性炭の粒子が多く詰まっていることが明らかとなった。
海老沢 昇; 伊藤 孝雄
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
JT-60正イオンNBI装置用大口径ゲート弁は、NBIとJT-60を真空的に仕切るものでJT-60運転中に2~3回/日の割合で開閉している。このゲート弁のトラブルについて報告する。トラブルの一つは、弁体Oリングの脱落であり、原因はJT-60実験入射直後の弁箱が高温状態の時に弁を閉としたことでOリングが高温のシール面に溶着したためであった。対策としては、閉操作を行う場合はJT-60実験入射後15分経過した後に閉とすることとした。もう一つは、弁体サイドローラとピンのかじりがあった。原因としては、摺動面の固体潤滑材が摩耗し剥離したことによるものであった。対策としては、ピンの材質を変更し、さらにサイドローラ及びピンのすべての摺動面について、コバルト基合金溶着加工及び固体潤滑材のコーティングを行った改良品を製作し、上記該当箇所に取り付けた。
薄井 勝富; 大森 憲一郎; 大島 克己*
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
JT-60負イオンNBI装置のイオン源用電源は、負イオン生成部電源、引き出し部電源及び加速電源から構成される。このうち、加速電源は最高500kVまで負イオンを加速するための電源である。1996年末に加速電源出力制御をアナログ制御からマイクロコンピュータを用いたデジタル制御方式に改造した。アナログ制御方式では、加速電圧立ち上げ時間が約150msecが限度であり、それより速くしようとすると、電圧オーバーシュートが大きくなる。デジタル制御方式の改造により立ち上げ時間を50msecまで短縮することができた。また、1997年末には、負荷である負イオン源での放電破壊後の負荷再投入時に加速電圧が低下することに対する処置を行った。これは加速電源出力制御回路にコンバータ出力信号を保持する回路を追加し、制御定数を調整することにより改善を図ることができた。
宮田 克行*; 柳生 純一; 三代 康彦; 宮田 寛*; 新井 貴; 宮地 謙吾; 細金 延幸
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
JT-60のトロイダル磁場コイル(TFC)は、運転開始以来14年を経過するため、絶縁材の摩耗等による劣化から短絡事象の発生が懸念されている。TFCの短絡は、それ自体のみならず周辺の機器の破損を招く等の可能性があるが、短絡の初期段階において検出できれば、軽微な損傷の範囲内にとどめることができると考えられる。そこでコイル電流の計測(ロゴスキーコイル)と磁束密度の変化の把握(磁気プローブ)を併用したシステムを開発し、万一の短絡事象を監視する。
笹島 唯之; 児玉 幸三; 本田 正男; 新井 貴; 正木 圭; 森本 将明*; 高橋 昇龍*
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
グロー放電洗浄は真空容器内に設置した電極を陽極として真空容器との間に印加し、スパッタリング現象を利用して第一壁や真空容器内壁の洗浄を行うものである。グロー放電洗浄を効率的に行うには、真空容器内に設置する電極数を増やしてグロー放電電流を大きくすることが必要である。核融合実験装置の真空容器では、一搬に、計測用ポートに電極を設置するが、JT-60ではグロー放電用に使用できるポート数に制約がある。この問題を解決するため、真空容器の内面を保護するために貼られているタイル(第一壁)を電極として利用する第一壁兼用のグロー放電電極を開発した。本講演では、第一壁グロー放電電極の構造、運転における問題点について報告する。
豊川 良治; 椛澤 稔
KEK Proceedings 99-17 (CD-ROM), 4 Pages, 1999/00
JT-60Uにおける、NBIビームの突き抜け率測定は、従来対向面に埋め込んだ熱電対の温度を測定し算出していた。そのため温度変化を高速に測定することができず1ショットの平均突き抜け率を出力するのにとどまっていた。一方対向面のIRTV熱画像は瞬時のビーム突き抜けを表しているため、突き抜けの時間変化を正確に測定することができる。そこでIRTV熱画像をビデオレコーダで保存しオフライン処理により、突き抜け率の時間変化を算出していた。このため今回、IRTVの熱画像をパーソナルコンピュータに取り込み、温度変化を解析することにより実時間処理で突き抜けパワーを算出し突き抜け率の時間変化を高速に表示できるシステムを開発した。また本システムでは、簡易データベースを構築することにより、熱画像データや解析データをいつでも閲覧できるようにした。