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荒木 政則; 小原 祥裕; 奥村 義和
Fusion Technology, 17, p.555 - 565, 1990/07
次期核融合実験炉において、プラズマ加熱及び、電流駆動を行うために、高電圧・大電流の加熱装置が要求され、負イオンを用いた中性粒子入射装置(NBI)の設計が進められている。負イオンを用いたNBIでは、残留イオンは正負の両イオンが存在し、かつそれらのイオンのもつエネルギーは数MWにもおよぶものと予想される。これらのイオンが持つエネルギーを電気的に回収するエネルギー回収(BDC)は、NBIの総合効率を改善するばかりでなく、残留イオンを熱的に処理する受熱機器の熱負荷条件を大幅に軽減することができる。本設計研究では、残留イオンの分離にトカマク本体からの漏洩磁場を利用し、分離された負イオンのみを電気的に回収するものである。また、正の残留イオンは、負イオンの場合と同様に減速するが、ビームダンプで熱的に処理することを特徴とするが、解析の結果、残留イオンは漏洩磁場を利用することにより、良好に分離可能であり、負イオンのみのBDCでNBIの総合効率は、BDCを用いない場合に比べ、約30%改良されることが予想される。
堀池 寛; 栗山 正明; 森田 洋昭*
Nucl.Technol./Fusion, 2, p.637 - 647, 1982/00
JT-60用中性粒子入射装置のビームダンプの設計を行なうため、強制循環サブクール水のバーンアウト熱流束の実験を行なった。これらのビームダンプは多数のフィン付冷却管で構成されている。一本のフィン付冷却管をイオンビームにて照射し、バーンアウト熱流束を求めた。得られた熱流束は同じパラメータ領域での一様加熱時のデータよりも最大2.5倍大きいことがわかった。また実験値をあらわす簡単な関係式を得た。これらの結果よりビームダンプは500w/cm
の熱流束を受けるように設計でき、このときバーンアウトに対する安全係数が2にできることがわかった。
栗山 正明; 堀池 寛; 松田 慎三郎; 森田 洋昭*; 柴沼 清
JAERI-M 9746, 20 Pages, 1981/10
この報告は、JT-60用NBIのビームダンプの設計について述べたものである。ビームダンプは最大5.6MWの熱負荷を10秒間連続で受けるため、熱的及び応力的問題を解決して設計する必要がある。これらの問題を解決するためのビームダンプ構造として、フィン付管を多数配列することにより、受熱面を構成するフィン付管構造とした。フィン付管の熱解析及び応力解析を行ない、本ビームダンプは熱及び応力的に安全であることを確かめた。
桜庭 順二*; 秋場 真人; 荒川 義博; 堀池 寛; 河合 視己人; 小原 祥裕; 田中 茂
Review of Scientific Instruments, 52(5), p.689 - 693, 1981/00
被引用回数：2 パーセンタイル：53.57(Instruments & Instrumentation)JT-60中性粒子入射装置で用いられるイオン源の候補として、逆流電子を受けるため、
型のビームダンプを有す多極カスプ磁場イオン源(ラムダトロン)が提案された。この型のイオン源の初期実験を行なうために円型のラムダトロンを製作し、試験した。このイオン源から30kV、30Aのビームを引き出し、イオン電流密度0.27A/cm、70%以上のプロトン比が得られた。単位引出し電流を得るに必要なアーク電力値は、プラズマ電極とビームダンプが浮電位であるか、陰極電位であるかには依存しない事、またラムダトロンのアーク効率は、従来のバケット型イオン源のそれの60%である事がわかった。
桜庭 順二*; 柴田 猛順
JAERI-M 7611, 21 Pages, 1978/03
水素排気用クライオポンプの熱負荷を評価する目的で、モンテカルロ法による2次元の計算コードを作成した。このコードでは、ビームダンパーから後方散乱する粒子のエネルギー分布、シエグロンバッフルの気体分子の通過確率、後方散乱して通過する粒子のエネルギー分布、および輻射エネルギーの透過率を算出できる。JT-60用中性粒子入射加熱装置のクライオポンプについて、このコードにより、後方散乱と輻射で持込まれるクライオパネルへの熱入力を評価した。
