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草間 義紀; 近藤 貴; 石川 正男; 波多江 仰紀; 谷塚 英一; 林 利光; 小野 武博; 河野 康則; 今澤 良太; 小川 宏明; et al.
no journal, ,
ITER計画において我が国が調達を担当する6つの計測装置(マイクロフィッションチェンバー,周辺トムソン散乱計測装置,ポロイダル偏光計,ダイバータ不純物モニター,ダイバータ熱電対,ダイバータ赤外サーモグラフィー)の開発並びに計測装置設計に不可欠な中性子輸送解析,上部計測ポートプラグ設計の進展について報告する。
波多江 仰紀; 谷塚 英一; 林 利光; 小野 武博; 草間 義紀
no journal, ,
Three topics from recent progress for the edge Thomson scattering system in ITER were presented. (1) Mechanical design of components such as laser injection and collection optics to be installed in the port plug : mirror & lens mounts and the positioning mechanism were designed, and thermal and electromagnetic force analyses were carried out. The part that had to be improved in the future was clarified from analyses. (2) Conceptual design of the laser beam dump: we propose a innovative beam dump of the chevron type. It has been found from analyses that this beam dump concept is promising on the ITER environment. (3) Optimization of laser optics for the high power YAG laser: Over 2 J of output energy at 100 Hz has been confirmed. Laser optics is under optimization to obtain 5 J, 100 Hz.
小川 宏明; 岩前 敦; 杉江 達夫; 竹内 正樹; 草間 義紀
no journal, ,
ITER計画で日本が調達するダイバータ不純物モニターについて、最新の設計検討及び試作試験の結果を報告する。(1)光学系の新設計:これまでの検討により、核融合反応で生成するヘリウムの微弱なスペクトル線を、高速に測定(時間分解能1ms)することは困難であることが示されている。これを解決するために、高純度フッ化カルシウム及び石英製の色消しレンズを組合せたリレー光学系を設計した。その結果、受光側の開口数を約4倍まで増加させることができ、微弱なスペクトルの測定に見通しを得た。(2)タングステン材の反射特性の測定・評価:ダイバータドーム及びバッフル板に使用されるタングステン材からの反射光の影響を評価することを目的として、タングステン材の双方向反射分布関数の測定及び評価を行った。ITER用のタングステン材の表面には、表面加工時の切削痕があり、切削方向と垂直に光を入射した場合には、反射光のパターンは直線状となった。一方、平行に光を入射した場合には、反射光のパターンは円弧状となり、その曲率半径は、入射角が大きくなるに従って小さくなった。レーザー顕微鏡で観測したタングステン材の実際の表面形状を用いてシミュレーション(光線追跡)を行ったところ、上記の測定結果と定性的に一致する反射光のパターンを再現できた。今後、照度解析ソフトを用いて、さらに詳細に検討を進める予定である。
佐藤 和義; 草間 義紀
no journal, ,
ITER計画で日本が調達する分光計測装置で使用するシールドモジュールの概念設計を実施した。4つのシールドモジュールの型を検討し、それぞれについて冷却水配管の経路と構造,冷却性能,カバープレートの耐圧力性能,圧力損失,製作性等について評価した。その結果、冷却経路構造としては、単純化したプレナム(ヘッダーを兼ねた水室)構造と冷却を補うためのスパイラル管を組合せた構造が、上部ポートプラグで使用するシールドモジュールには効果的であることを明らかにした。
近藤 貴; 石川 正男; 草間 義紀
no journal, ,
ITERにおいて日本が調達するマイクロフィッションチェンバー(MFC)について、開発の現状と中性子輸送解析の結果を発表する。MFCは真空容器中に設置し、総中性子発生量と核融合出力の計測を目的とする。信号を真空容器内から外部へ取り出すための電流導入端子の設計・試作・試験を行い、ITERに設置できる見通しとなった。電子回路を設置する予定のポートセルにおいて、冷却水の放射化により
線が1から2Gy/h程度になることが指摘された。その対策として、デジタル回路の設置場所をポートプラグから計測室に変更するための検討を行った。また、中性子源を使ったその場較正時の、ブランケットモジュール中の冷却水の検出器出力への影響を中性子輸送解析により解析した。その結果、冷却水がない場合には較正係数が2倍になることが判明した。その場較正の際にも、ブランケットモジュール中に冷却水を入れておく必要がある。