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石尾 光太郎*; 中嶋 秀夫; 川崎 勉*; 上原 聡明*; 辻 博史; F.Wong*; 島本 進*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.989 - 992, 1997/10
ITERのTFコイル構造材には、4Kにおいて高強度(0.2%耐力が1000MPa以上)及び高靱性(破壊靱性K
が200MPa√m以上)が要求される。このITERターゲットを立証するために、構造材料の特性を評価するための国際共同作業が現在進行している。日本原子力研究所はITERターゲットを満足するJJ1及びJK2鋼を開発し、それらの圧延材の製作性及び溶接性を証明するために、110mm厚圧延材及びTIG溶接継手の試作を行った。それらの結果、JJ1及びJK2鋼の強度及び破壊靱性が、溶接継手を含めて、ITERターゲットを満たすことが立証された。さらに110mm厚JJ1及びJK2鋼溶接継手は、完全オーステナイトであるにもかかわらず、非破壊検査からは、割れや有害な欠陥は見られなかった。
濱田 一弥; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 安藤 俊就; 山本 一生*; 辻 博史; 島本 進*; 平岸 政洋*; 佐々木 知之*; 稲垣 淳二*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.405 - 408, 1997/10
原研は、国際熱核融合実験炉(ITER)の工学設計活動の一環として、中心ソレノイド・モデル・コイルの設計・製作を行っている。本コイルは、内層コイルと外層コイルより構成されて、原研は外装コイル(内径:2.7m、外径:3.6m、高さ2mのレイヤー巻コイル)の製作を行う。このような大型で、46mm角の強制冷却式超伝導導体を使用したコイルの巻線はこれまでに例がなく、巻線技術の開発は重要である。そこで100mのダミー導体や短尺の導体による試巻線を行い、導体の曲げ特性などを調べた。その結果、これらのデータを一般化し、巻線条件を予測する手法を考察し、モデル・コイルの巻線をすべて無事終了することができた。本巻線方式は、ITER実機にも適用可能と考えられる。
奥野 清; R.Vieira*; D.Bessette*; B.Stepanov*; R.Jayakumar*; N.Martovetsky*; 辻 博史; 安藤 俊就; 礒野 高明; E.Salpietro*; et al.
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.365 - 368, 1997/00
ITER-EDAのR&D作業の一つとして行っているモデル・コイル計画について述べる。この作業では、CSモデル・コイルとTFモデル・コイルをそれぞれ一つずつ4極の協同のもとに製作している。一方、この製作と並行して詳細な試験計画を立案中である。会議では、計画の目的とこれらのゴールについて発表する。
飯田 文雄*; 吉田 清; S.Stoner*; A.Tesini*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.433 - 436, 1997/00
ITERの超電導マグネット系は運転シナリオに従ってプラズマの立上げ、加熱、位置及び形状制御のために必要な磁場を発生するために、20個のトロイダル磁場コイル、1個の中心ソレノイドコイル、9個のポロイダル磁場コイル及び3セットの磁場補正コイルから成り立っている。本論文ではコイル系と電源及び冷凍系を結ぶコンポーネントすなわち電気絶縁ボックス、フィダー線、クライオスタット貫通部及びコイルターミナルボックスの具体的設計について説明する。遠隔操作による各コンポーネントの分解修理再組立を考慮し、さらに空間的制約により極力コンパクトな設計となっている。
小泉 徳潔; 東 克典*; 西 正孝; K.Macfall*; 高橋 良和; 辻 博史; N.Mitchell*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.449 - 452, 1997/00
Nb
Snケーブル・イン・コンジット導体を用いて、安定性の加熱長依存性を評価した。導体の加熱には長さ40,70,125mmの誘導加熱を用い、これらのヒータによって加熱を行った場合の安定性の差を評価した。その結果、電流が低く、安定性が高い領域では、加熱長が短いほど安定性が高くなった。本現象は超電導導体内の長平方向熱伝導の寄与によることが解析結果から示された。なお、本導体は安定性マージンが十分に高い高安定領域内にあることがわかった。
杉本 誠; 寺澤 充水*; 礒野 高明; 小泉 徳潔; 中嶋 秀夫; 加藤 崇; 布谷 嘉彦; 松井 邦浩; 高橋 良和; 安藤 俊就; et al.
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.409 - 412, 1997/00
1992年より開始したITER-EDAの主要R&D項目であるCSモデルコイルの開発が進行中である。このCSモデルコイル開発のなかで、導体特性評価のためにCSインサートコイルが開発されている。CSインサートコイルの開発におけるR&D結果について報告する。ジョイント部開発やSAGBO(応力酸化割れ)回避のための熱処理要領開発について報告する。ジョイント開発においては、実機導体による抵抗測定結果について述べる。またNbSn生成のための熱処理基準について述べる。併せて試巻線の結果を報告する。
Al insert coil小泉 徳潔; 東 克典*; 高橋 良和; 辻 博史; 口石 桂一*; 浅野 克己*; 奥野 清; 安藤 俊就
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.413 - 416, 1997/00
ITER-TFコイルへのNbAl導体の適用性を実証するために、NbAlインサートコイルを製作している。NbAlインサートコイルの定格電流は46kAであるが、実験では60kAまでの通電を行う。このため、60kAまでコイルが安定である必要がある。また、安定性実験は最も重要な実験項目の1つである。NbAlインサートコイルの安定性を準2次元モデルを用いて数値的に解析した。その結果、46kAでは高安定領域にあるが、60kAでは遷移領域にあることがわかった。ただし、60kAにても約1J/ccの安定性を確保することができ、コイル通電は安定に行えることがわかった。
小泉 徳潔; 高橋 良和; 加藤 崇; 辻 博史; 小野 通隆*; 浜嶋 高太郎*; 高安 誠*
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.453 - 456, 1997/00
励磁速度依存不安定を示したUS-DPCの導体内電流分布の解析を行った。本解析では、素線間の接触抵抗が重要なパラメータとなる。そこで、短寸US-DPC導体を用いて素線間接触抵抗の測定を行った。本測定結果を用いて、偏流解析を行った結果、偏流の大きさが励磁速度に依存することがわかった。これにより、励磁速度依存不安定性が導体内の電流分布の不均一に起因するものと考えられる。
Al insert coil竹内 一浩*; 塚本 英雄*; 口石 桂一*; 浅野 克彦*; 小泉 徳潔; 安藤 俊就; 東 克典*; 辻 博史; 奥野 清
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.417 - 420, 1997/00
NbAlインサートコイルクエンチ解析を行った。中心流路の存在によりクエンチ時の圧力上昇が低く抑えられることがわかった。また、初期の常電導長さがクエンチ挙動に大きな影響を及ぼすこともわかった。NbAlインサートコイルで予想されるクエンチでは、導体の劣化等がないことも示された。
東 克典*; 小泉 徳潔; K.Macfall*; 安藤 俊就; 高橋 良和; 辻 博史
Proc. of 15th Int. Conf. on Magnet Technology (MT-15), p.1299 - 1302, 1997/00
NbTiのケーブル・イン・コンジット型導体を用いて、安定性の流量依存性を評価した。冷媒流量は0.25g/s,0.5g/s,0.75g/sとし安定性実験を行った。実験結果は、流量が大きくなると、安定性は高くなった。また準2次元安定性解析コード(POCH2)を用いて、数値解析を行った。解析結果は、ウェル・クールド領域で、実験結果とよく一致した。この解析により、加熱長が短く、電流がウェル・クールドの領域では、冷媒のインデュースド・フローが小さくなり、結果として初期流量が大きい時は、安定性が高くなることがわかった。それ故、安定性は流量に依存することがわかった。