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土屋 勝彦; 木津 要; 村上 陽之; 淺川 修二; 倉持 勝也; 吉田 清; Tomarchio, V.*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.525 - 529, 2010/06
被引用回数：8 パーセンタイル：45.01(Engineering, Electrical & Electronic)JT-60SA装置を構成する超伝導コイルシステムのうち、中心ソレノイドと平衡磁場(EF)コイルからなるポロイダル磁場(PF)コイルシステムは日本が担当する。本コイルシステムに関する調達取り決めが、昨年末日欧間で合意され、本格的な建造フェイズに入った。この合意にあたっては、PFコイルの基本構造について、解析結果を根拠として、その成立性を確認する文書を添付しているが、実機の製作にあたっては、より合理化された構造となることが、製造のコスト及び工程面から求められている。本学会においては、ポロイダル磁場コイルシステムのうち、最も速く製造すべきEF4コイルの支持構造について、より合理化した構造を案出し、その成立性も確認した結果を報告する。また、これらPFコイルが設置されるトロイダル磁場コイルの最新の構造解析結果をふまえ、TFコイル運転時の変形がPFコイルの支持構造に及ぼす影響を考慮し、支持構造の最適化を進めていった結果について、TFコイルの影響を最も受けるEF1コイル、及びTFコイル設置前に製造すべきコイルの中でTFコイルの影響が最大となるEF6コイルを具体例に挙げて発表する。
村上 陽之; 市毛 寿一; 木津 要; 土屋 勝彦; 吉田 清; 尾花 哲浩*; 濱口 真司*; 高畑 一也*; 三戸 利行*; 今川 信作*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.512 - 516, 2010/06
被引用回数：8 パーセンタイル：45.01(Engineering, Electrical & Electronic)JT-60SAのマグネットは18個のトロイダル磁場(TF)コイル,4個のセントラルソレノイド(CS),6個の平衡磁場(EF)コイルからなる。EFコイルは6.2Tの磁場中で20kAの通電を行う必要があり、NbTiのケーブルインコンジット(CIC)導体を利用して作られることが決まった。そこで、日本原子力研究開発機構(JAEA)は核融合科学研究所(NIFS)と共同でEF導体の性能確認試験を行い、これまでの試験で6.2T, 20kAの通電に成功した。しかし、クエンチ時の導体特性に関する試験は行われておらず、クエンチ保護の観点から導体設計を進めることができなかった。そこで、今回は試験導体に誘導ヒータを取り付け、安定性マージンや常伝導伝播速度といったEF導体のクエンチ特性について試験を行った。本講演では、これらの試験結果について報告するとともに、EFコイルの実運転を想定した場合の安定性マージンやクエンチ時の最高到達温度について、本試験に基づく熱流体解析によって評価したので報告する。
木津 要; 土屋 勝彦; 柏 好敏; 村上 陽之; 吉田 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.538 - 541, 2010/06
被引用回数：10 パーセンタイル：50.33(Engineering, Electrical & Electronic)JT-60SA装置のCS, EFコイルは日本が調達する。コイル導体はCSがNb
Sn、そしてEFがNbTi素線を用いたケーブル・イン・コンジット型導体である。これらの導体は、メーカより納入された超伝導撚線とジャケットを日本原子力研究開発機構・那珂核融合研究所内に建設された全長約660mの導体複合化設備で複合化することで製作される。超伝導撚線とジャケットの製作は平成20年度より開始し、仕様を満足するものが製作され量産を開始した。本講演では、導体複合化設備の概要と初期導体製作結果について述べる。
小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 松井 邦浩; 辺見 努; 高野 克敏; 奥野 清; 長谷川 満*; 角井 日出雄*; 仙田 郁夫*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.385 - 388, 2010/06
被引用回数：6 パーセンタイル：38.35(Engineering, Electrical & Electronic)ITER-TFコイルの巻線部では、ラジアル・プレート(RP)に導体を挿入した後にカバー・プレート(CP)を被せて、RPとCPをレーザー溶接する。RPが高さ14m,幅9mの大型構造物であるのに対して、CPの製作公差として0.3mmの高精度が要求されている。機械加工でCPを製作する場合、このような高精度の加工が可能だが、製作コストが高くなるという問題があった。そこで、直状のCPを引抜加工で製作し、これを曲げ加工する方法を開発した。これにより、目標製作精度の0.3mmを達成するとともに、製作コストの合理化を図ることができた。また、サイド・ダブル・パンケーキ(DP)のCP溶接による変形を解析により評価した結果、サイドDPでは、上下面で溶接部が非対称となっているため、大きな面外変形が発生することが判明した。そこで、溶接部が少ない面に捨て溶接を行うことで、面外変形を抑えられることがわかった。これまでに実施した試作試験及び以上の成果から、原子力機構は2008年11月にITER-TFコイルの調達取決めに調印し、調達に着手した。
Sn strands developed for ITER布谷 嘉彦; 辺見 努; 名原 啓博; 松井 邦浩; 礒野 高明; 高橋 良和; 小泉 徳潔; 奥野 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.1443 - 1446, 2010/06
被引用回数：4 パーセンタイル：30.13(Engineering, Electrical & Electronic)原子力機構は従来の約1.4倍の臨界電流密度を持つITER超伝導コイル用NbSn超伝導素線の開発を行った。開発した素線の臨界電流値の磁場,温度、及びひずみ依存性を原子力機構が開発した装置を用いて測定した。特にひずみ特性に関して詳細に調べ、複合材に本来的にある熱収縮量の違いに起因する素線内部の残留ひずみの大きさを初めて直接測定した。さらに、超伝導特性のひとつである上部臨界磁場特性が、残留ひずみと外部から付加されるひずみを考慮に入れたひずみテンソルの高次のべき乗展開で表せることを実験的に見いだした。これらの成果に基づき臨界電流値を磁場,温度、及びひずみで表す関係式を導出した。そして、開発した素線を用いたITER超伝導コイルの超伝導特性を本関係式を用いて予測し、コイル設計の妥当性を示した。
Savary, F.*; Bonito Oliva, A.*; Gallix, R.*; Knaster, J.*; 小泉 徳潔; Mitchell, N.*; 中嶋 秀夫; 奥野 清; Sborchia, C.*
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.381 - 384, 2010/06
被引用回数：20 パーセンタイル：67.75(Engineering, Electrical & Electronic)ITER・TFコイル及びTFコイル構造材の調達取り決めが、調達担当極である欧州及び日本によって2008年に調印された。TFコイル及び構造材の調達取決めでは、はじめにこれらの製作技術の検証試験を実施することとなっている。欧州及び日本の国内機関は、2009年に、これらの作業のための契約を締結し、調達作業を開始した。一方、ITER機構では、ダブル・パンケーキ製作の合理化に伴う設計変更に対して解析を行い、合理化が可能であることを示した。加えて、新たに開発された耐放射線性に優れた樹脂の照射試験を実施している。試験は、2010年に完了し、開発した樹脂の性能検証を完了する予定である。
Sn strands under bending strain伴野 信哉*; 竹内 孝夫*; 小泉 徳潔; 奥野 清
IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 20(3), p.1455 - 1458, 2010/06
被引用回数：8 パーセンタイル：45.01(Engineering, Electrical & Electronic)原子力機構がITER用に開発したNbSn線に曲げ歪みを印加して、NbSnフィラメントの断線発生状況を電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、曲げ歪み0.3%程度でフィランメントの断線が発生し始めて、約1%で多数のフィラメントが断線することがわかった。この結果から、NbSn線が約1%の曲げ歪みを受けると臨界電流性能が大幅に劣化する実験結果を定性的に説明できる。また、サブ・セグメント内のフィラメントは、隣接するフィラメントと接触している部分が観測された。そこで、NbSn線のヒステリシス損失を測定して、有効フィラメント径を求め、前記の観測結果の妥当性を検討した。その結果、サブ・セグメント構造を採用したNbSn線では、有効フィラメント径が、サブ・セグメントの直径とほぼ同等となり、前記の観測結果の妥当性が確認できた。
