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武田 信和; 角舘 聡; 柴沼 清
プラズマ・核融合学会誌, 81(4), p.312 - 316, 2005/04
トロイダル磁場コイルや真空容器等のITERの主要機器に用いられる板バネを用いた支持構造体に関して、剛性の荷重方向依存性等の基礎的機械特性の取得を目的として、小規模試験体を用いた振動試験を行った。打診試験と周波数スイープ試験とによって得られた実験結果は一致しており、実験方法の信頼性が確認された。また、適切な数値計算手法を評価するため、実験結果を数値計算結果比較した。その結果、ボルト締結が支持構造の剛性に強い影響を与えることが明らかになった。ボルトのモデル化に関する考察の結果、ボルトの引張方向の剛性のみを有限とし、他の方向の剛性を有限とするモデルを用いた数値計算結果が実験結果と一致した。このモデルを用いて、ITERの主要機器の動的挙動を評価するために必要な、支持構造の剛性が正確に計算できる。
武田 信和; 大森 順次*; 中平 昌隆; 柴沼 清
Journal of Nuclear Science and Technology, 41(12), p.1280 - 1286, 2004/12
トロイダル磁場コイルや真空容器等のITERの主要機器に用いられる板バネを用いた支持構造体に関して、剛性の荷重方向依存性等の基礎的機械特性の取得を目的として、小規模試験体を用いた振動試験を行った。打診試験と周波数スイープ試験とによって得られた実験結果は一致しており、実験方法の信頼性が確認された。また、適切な数値計算手法を評価するため、実験結果を数値計算結果比較した。その結果、ボルト締結が支持構造の剛性に強い影響を与えることが明らかになった。ボルトのモデル化に関する考察の結果、ボルトの引張方向の剛性のみを有限とし、他の方向の剛性を有限とするモデルを用いた数値計算結果が実験結果と一致した。このモデルを用いて、ITERの主要機器の動的挙動を評価するために必要な、支持構造の剛性が正確に計算できる。
西谷 健夫; 長壁 正樹*; 篠原 孝司; 石川 正男
プラズマ・核融合学会誌, 80(10), p.860 - 869, 2004/10
DTまたはDD燃焼を行うプラズマにおける高速イオン挙動の研究手段として中性子計測は非常に有効である。これらの燃焼プラズマにおける中性子発生過程と中性子計測法を手短かに説する。さらに中性子計測を利用した高速イオン挙動の研究の例として、JT-60の中性粒子(NB)加熱プラズマにおける中性子発生量測定を用いた中性子発生過程解析,短パルスNB入射後の中性子発生量応答を利用した高速粒子閉じ込め研究,トリトン燃焼による3MeVトリトンの閉じ込め研究,アルフベン固有モード時の高速イオン吐き出し効果研究及び
粒子ノックオン高エネルギーテイル測定による粒子密度測定について紹介する。
徳田 伸二; 相羽 信行*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.6, p.207 - 209, 2004/00
ニューコム方程式の研究の最新の進展について報告する。主として、高nキンクモードであるピーリングモードも含んだ外部モードの解析について述べる。また、低nモードについては、抵抗性壁モードの解析にも有用な理論を展開した。
Konovalov, S. V.; Mikhailovskii, A.*; Kovalishen, E.*; 小関 隆久; 滝塚 知典; Shirokov, M. S.*
Proceedings of 20th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2004) (CD-ROM), 8 Pages, 2004/00
反転磁気シアを持つトカマクにおけるアルヴェン固有モードのモード構造ついて、理論的に知られている全体的モード,運動論モード及びトロイダルアルヴェンモードの効果を取り入れて、理論的に調べる。特に熱化イオンの密度勾配がモード形成に及ぼす効果を調べる。固有モード方程式が局所解を持つための高速イオン密度と密度勾配の条件は、この効果により緩和される。有限ラーマ半径効果,連続減衰効果、及び高速イオンの密度勾配効果についても調べる。
徳田 伸二
Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4 Pages, 2003/00
二次元Newcomb方程式に随伴する固有値問題を解くことにより、理想MHD的な摂動に対するトカマクプラズマの安定性を判定することができる。この固有値問題は、不安定なプラズマに対する成長率を与えない。しかし、成長率と固有値の間の関係を与える分散関係式を構築でき、それによって、成長率を決定することができる。分散関係式は理想MHD的な摂動に対して臨界安定に近いMHDモードの安定性を解析するための効果的な、かつ、高速な方法を提供し、かつ、臨界安定に近い場合の非理想MHDモードに対し拡張できると期待される。
飛田 健次; 草間 義紀; 篠原 孝司; 西谷 健夫; 木村 晴行; Kramer, G. J.*; 根本 正博*; 近藤 貴; 及川 聡洋; 森岡 篤彦; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.315 - 326, 2002/09
被引用回数：8 パーセンタイル：47.85(Nuclear Science & Technology)リップル損失とアルフヴェン固有モード(AEモード)を中心にJT-60Uにおける高エネルギー粒子実験の成果をまとめ、これらに基づいて核融合炉への展望を考察した。プラズマ表面でのリップル率が増加するにつれ、中性粒子入射(NBI)イオン,及び核融合生成トリトンの著しい損失を観測し、その損失は負磁気シアで顕著になることを明らかにした。リップル損失による第一壁への熱負荷は軌道追跡モンテカルロコードの予測と良く一致することを示した。イオンサイクロトロン(ICRF)少数イオン加熱及び負イオン源NBI(N-NBI)加熱時に多くのAEモードを観測した。観測した大部分のモードはギャップモードであり、これらからTAE,EAE,NAEモードを同定した。N-NBI加熱時にはバースト状のAEモードが発生することがあることを見出した。このとき不安定周波数の掃引現象が観測され、ビームイオン損失は25%に達することもある。リップル損失や高エネルギー粒子の加熱に関するこれらの研究では、高エネルギー粒子の振る舞いが古典理論または新古典理論で説明できることを明らかにし、核融合炉における高エネルギー粒子の特性を既存理論で定量的に予測できることを示した。AEモードに関しては、実験により核融合炉で起こりうるAEモードの定性的評価を可能にした。
飛田 健次
電気学会研究会資料,プラズマ研究会(PST-01-73), p.43 - 46, 2001/09
トカマクと比較しながら、球状トーラスにおける高エネルギー粒子の挙動をまとめた。本稿は、高エネルギー粒子の新古典輸送,リップル損失,アルフヴェン固有モード,及び電磁流体的不安定性による以上輸送について扱っている。球状トーラスは、新古典輸送,リップル損失に関してはトカマクより優れる性質を示すと考えられる。しかし、粒子の
値及び対アルフヴェン速度が極めて高いことから、アルフヴェン固有モードの不安定化,及びそれに伴う粒子損失が懸念される。
福山 淳*; 小関 隆久
プラズマ・核融合学会誌, 75(5), p.537 - 547, 1999/05
トカマクプラズマのアルヴェン固有モードの線形理論をレビューした。トロイダル・アルヴェン固有モード(TAE)、楕円アルヴェン固有モード(EAE)、運動論的固有モード(K-TAE)などの様々なアルヴェン固有モードを述べた。アルヴェン固有モードは、高速イオンによる不安定化機構が、ランダウ減衰、捕捉粒子の衝突減衰、連続スペクトルによる減衰などの安定化機構を越えたとき、励起される。幾つかのTAEモード線形解析コードが述べられている。特に、NOVA-Kコードを使った、大型トカマクにおける実験結果の数値解析について述べられている。
喜多村 和憲*; 小泉 興一; 島根 秀夫*; 高津 英幸; 多田 栄介
JAERI-Tech 96-049, 37 Pages, 1996/11
国際熱核融合実験炉(ITER)の真空容器およびブランケット支持構造系の機械的健全性評価の一環として、自重、電磁力、熱荷重等の負荷に対して、3次元FEM解析を実施した。その結果、真空容器及びブランケット支持構造系の大部分の部位は使用材料の許容応力内であったが、後壁インボード下部については板厚の増加による補強が必要であることが分かった。又、支持系全体の固有値解析を実施した結果、真空容器支持脚は耐震上の観点から、ブランケット支持構造物はVDE(垂直方向プラズマ消滅)電磁力の座屈強度の観点から、各々剛性を増加する必要があることが分かった。
関 省吾; 二宮 博正; 吉田 英俊
JAERI-M 83-165, 8 Pages, 1983/10
トカマクプラズマ周辺の任意な形状の導電性構造物(Passive Conductors)の位置不安定性に対する安定化効果を特徴づける簡単なパラメータNs評価法を報告する。Passive Conductorsの代表例はポロイダル磁場コイル群及び真空容器である。これらのConductorsに関する電磁気的相互作用は多数個のPassive Coilsとして記述できることを利用してPassive Coils系の固有モード展開からPassive Conductorsの安定化効果指数Nsは単純和の簡潔形であることを示した。この安定化効果指数を用いると、位置不安定性の成長率及びそのフィードバック安定化の評価、プラズマのマイナディスラプションに伴うプラズマの水平方向変位の評価ができ、D-III、JT-60実験解析上有役である。
小関 隆久; 中村 幸治
JAERI-M 83-159, 98 Pages, 1983/10
動的な渦電流効果を含むプラズマ制御解析に用いるため、原研で開発された渦電流計鼻コードEDDYMULTを用い、JT-60トカマクにおける渦電流のモーダル解析を行った。JT-60トカマクの計算モデルでは、それぞれが複雑な幾何学的、電気的な特性を有する真空容器、トロイダルコイル、中心支柱、支持架台等ほとんど全ての主要構造物が含まれている。これらの体系において、モーダル解析を基調とする数値計算により464Tの渦電流固有モードを得たが、特徴的な固有関数を図形的に例示した。渦電流効果を含むJT-60ブラズマの電流・位置制御問題を考える上で、必要となる状態空間モデルの線形システムパラメータを定量的に評価した。又、各渦電流固有モードが造る複雑な磁場構造を、図形表示を用い例示した。
中村 幸治; 小関 隆久
JAERI-M 9612, 38 Pages, 1981/08
鉄心のない大型卜カマク装置において、卜ーラス状の真空容器、トロイダルコイル、架台、中心支柱及び受動状態にあるポロイダルコイル等に流れる渦電流、誘導電流を導体間相互の磁気的結合を考慮し求めるため、有限要素回路理論による定式化を行った。それぞれの導体曲面は薄板で近似できるとし、導体曲面間相互の磁気的結合をそれぞれの導体曲面上渦電流固有モード間結合の形でエネルギー積分によって求め、多連続導体トーラス系全体に対する回路方程式を立て再び固有値展開法により解くこととした。この方法は、トーラス断面形状、アスペクト比、抵抗の不均一性等に対する制限を受けない有限要素回路法の利点をそのまま持ち、さらにまた、トカマク装置を構成する構造物の数に対しても制限を受けない。本報告の定式化によって、数多くの構造物からなるトカマク装置実体系の渦電流解析を体系的に行なえる様になった。
高津 英幸; 清水 正亜
Nucl.Eng.Des., 60, p.297 - 309, 1980/00
被引用回数：2 パーセンタイル：33.82(Nuclear Science & Technology)巨大複合構造物に対する動的解析手法を提案する。この手法は、装置全体を構成要素に分割し、各要素毎に工学的に適切にモデル化した「簡略モデル」を作成し、これらを組み合わせて「装置全体モデル」を構築するというものである。「簡略モデル」は、装置の形状・重量を忠実に表現した「詳細モデル」の振動特性を十分良く近似すると同時に、可能な限り節点数を抑えたモデルであり、これらにより構築される「装置全体モデル」は、各要素の局部的な振動モードを含み、かつ節点数を抑える事ができるという特徴を有している。本手法を、現在原研が建設を進めているJT-60の耐震解析に適用した結果、耐震設計の観点から設計変更の必要なケ所を指摘する等、その有効性を発揮した。
朝日 義郎
Journal of Nuclear Science and Technology, 12(2), p.92 - 106, 1975/02
被引用回数：6動力炉の如き炉材料集合体における中性子の時間空間の挙動についてのいろいろな問題に応用することを目的として、一群拡散方程式に関する1つの固有値問題を扱かっている。扱かわれるべき演算子は遅発中性子挙動を含むのでもはや自己随伴ではない。先ず固有値と固有凾数とに関する一般論を述べてある。次に対称反射体付スラブ炉について固有値問題が実際に解いてある。最後に摂動拡散演算子に関する議論及びいろいろな動特性過程に対する適当なモードの選択に関する議論が述べてある。得られた結果は原子炉事故、安定性、炉雑音、伝達凾数測定、パルス実験、制御等、ほとんどすべての原子炉動特性解析に応用することができる。
平岡 徹; 鵜飼 正二*
Journal of Nuclear Science and Technology, 10(3), p.186 - 191, 1973/03
高速増倍系において、基本モードの時間固有値が存在するための二、三の具体的な条件が中性子輸送方程式の固有値スペクトル理論による結論を基として導き出された。体系に基本モードの時間固有値が存在するためには、体系のK
が1以上であることが殆んど必要条件であること、体系の最小絃長の1-2が{
(
)+U
()}
inの3倍以上あれば、体系の大きさが小さ過ぎて実の固有値が存在しなくなるということは起らないことなどが導き出された。これらの結論は高速増倍系のパルス実験の解析に有効であると思われる。
