Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
八木澤 博; 新井 貴; 後藤 純孝*
平成16年度大阪大学総合技術研究会報告集(CD-ROM), 4 Pages, 2005/03
臨界プラズマ試験装置(JT-60)の真空容器内にはプラズマによる容器壁の損傷を防ぐ目的から形状の異なる多数のプラズマ対向タイル(以下「タイル」と称す)が取付けられている。実験運転後のタイル表面には真空容器内の特にダイバータ部において数
mから数十m位の損耗箇所や堆積層の蓄積箇所のあることが各種分析から確認されている。この表面分析調査の一環として損耗・堆積層の分布状態を調査することを目的に特殊な溝加工を施したタイルを真空容器内に設置した。Phase1の報告では真空容器内に入れる前の段階でタイル表面の段差(差分)の測定方法と結果を紹介した。測定の最終的な目的は、実験運転後にプラズマに晒されたタイル表面の段差測定を実施し、実験運転前の差分データと比較することにより損耗・堆積層を明確にすることである。実験運転後のタイルはトリチウムで汚染されているため非管理区域に設置されているPhase1で使用した装置の利用はできず、さらに相当性能を有する測定装置は管理区域内に設置されていない。そのため新たに管理区域内専用の装置の開発が必要となった。今回、汚染したタイルを管理区域内の環境で効率よく測定でき、かつコストを抑えた粗さ測定装置(三次元測定器)の開発を行ったのでそのシステムの概要を報告する。
後藤 純孝*; 新井 貴; 柳生 純一; 正木 圭; 児玉 幸三; 宮 直之
Journal of Nuclear Materials, 329-333(1), p.840 - 844, 2004/08
被引用回数：15 パーセンタイル：68.2(Materials Science, Multidisciplinary)JT-60の下部X点ダイバータで使用された黒鉛タイル上の再堆積層を、透過型電顕(TEM)及び制限視野電子回折(SAD)により解析した。タイル使用時期は1988年6-10月で、各300回と1500回の下部X点ダイバータ配位及びリミター配位による軽水素放電が行われた。SEMによる再堆積層の断面観察により、トロイダル方向の厚さ分布を測定した。内側再堆積層2か所から採取した表面層約6mのポロイダル及びトロイダル断面TEM像を観察し、各層構造と約40回のショット履歴を対応させ解析した。再堆積層中の柱状構造は、低加熱入力(
11MW)のダイバータ配位放電で「足」位置から離れた領域に、また層状構造はリミター放電または高加熱入力のダイバータ配位放電に対応して形成される。また炭素-Moあるいは炭素-Ni, Fe, Cr, Tiの共堆積層はディスラプションに対応する。柱状堆積物及びその結晶子のトロイダル配向角分布から、柱状構造の成因は、低温成膜による吸着原子の低移動度と、炭素不純物イオンの斜入射によるセルフシャドウ効果で説明した。
八木澤 博; 新井 貴; 後藤 純孝*; 神永 敦嗣; 宮 直之
KEK Proceedings 2003-16 (CD-ROM), 4 Pages, 2004/02
実験運転後のプラズマ対向壁(タイル)表面に発生する損耗や堆積層の寸法測定を目的として、粗さ計(センサとアンプ)とフライス盤を用いたm単位の測定手法の開発を行った。開発にあたっては表面に溝を付けたタイル製作の実施,粗さ計の選定及び実測,測定時の手法検討、及び適用性確認試験として高精度三次元測定計によるデータの比較と測定結果の再現性の確認までを実施した。基本的な測定方法としてはタイル表面と溝面の段差について2台の粗さ計を用いて、その差分を確認し、実験運転前後の当該箇所の差分を比較することにより損耗と堆積層の寸法を明確にするものである。今回の試験では運転前のタイルのみを対象とした。試験結果から絶対値の測定では三次元計測計との差が大きく、問題点を再度吟味する必要があることがわかった。しかし、再現性試験では、毎回の誤差が1m未満であり、実験運転後のデータと比較を行う相対値評価では粗さ計とフライス盤を組合せた測定手法の適用性が十分高いという見通しを得た。
柳生 純一; 後藤 純孝*; 新井 貴; 宮 直之; 森本 泰臣*; 奥野 健二*; 大矢 恭久*; 廣畑 優子*; 田辺 哲朗*
平成15年度機器・分析技術研究会報告, p.105 - 108, 2003/00
原研では次期核融合装置の設計に役立てるため、平成13年度よりJT-60Uのプラズマ対向壁を利用した協力研究を大学等と幅広い協力・共同研究のもとに進めている。前回の機器・分析技術研究会においては、「JT-60U使用済み第一壁の表面分析」と題して、分析機器の紹介,X線光電子分光法(XPS)によるタイル表面の不純物挙動の報告及びタイル分析の課題等を広く議論した。今回は、その中から特にXPS分析時の帯電現象について、分析時の帯電抑制と分析後のデータ補正を組合せることで、帯電がほぼ解消できることを報告する。
洲 亘; 大平 茂; Gentile, C. A.*; 大矢 恭久; 中村 博文; 林 巧; 岩井 保則; 河村 繕範; 小西 哲之; 西 正孝; et al.
Journal of Nuclear Materials, 290-293, p.482 - 485, 2001/03
被引用回数：10 パーセンタイル：59.01(Materials Science, Multidisciplinary)米国プリンストンプラズマ物理研究所におけるトカマク核融合試験炉(TFTR)の除染・解体に向けた日米共同試験の一環としてTFTR真空容器内壁のカーボンタイルの紫外線によるトリチウム除染試験を行った。紫外線照射により水素と重水素(ガス状)及び二酸化炭素の2倍以上の放出、一酸化炭素の放出並びにオゾンの生成を測定した。また、タイル表面におけるトリチウム濃度は紫外線照射後20%減少した。400Kまでの加熱により表面トリチウム濃度は4~22Bq/cm
増加したが、紫外線の再照射により加熱前の値に戻ることを確認した。これらのことから、紫外線照射はトリチウム表面汚染の効率的な除染方法の一つであることを示した。
神保 龍太郎*; 西堂 雅博; 中村 和幸; 秋場 真人; 鈴木 哲; 大楽 正幸; 中川 師夫*; 鈴木 康隆*; 千葉 秋雄*; 後藤 純孝*
日本セラミックス協会学術論文誌, 105(1228), p.1091 - 1098, 1997/12
被引用回数：1 パーセンタイル：18.67(Materials Science, Ceramics)C/C材の次の新プラズマ対向材料として、B
Cと炭素繊維から成る複合セラミックスを、ホットプレス法で作り、試験片を冷却せずに、電子ビームとJT-60のプラズマ加熱による熱負荷試験を行って耐熱性を評価した。高熱伝導(640W/m・K)の縦糸と折れ難い高強度(3.5GPa)の横糸炭素繊維から成る平織り(布)を作り、BCを含浸後、渦巻き状にして焼結した複合セラミックスでは、22MW/m(5秒)の電子ビーム照射により、表面が2500
Cになり、BCが一部溶融しても、クラックは発生しなかった。同材料のタイルをJT-60のダイバータに設置し、中性粒子入射加熱(30MW,2秒)を含む15秒のプラズマ放電を572回繰返しても、局所的溶融は起るものの、クラックの発生は見られなかった。溶融は、表面がBCの融点を越えたためで、ITERで予定されている水冷を行えば、避けられる見込みである。
東島 智; 久保 博孝; 杉江 達夫; 清水 勝宏; 朝倉 伸幸; 伊丹 潔; 細金 延幸; 逆井 章; 木島 滋; 櫻井 真治; et al.
Journal of Nuclear Materials, 241-243, p.574 - 578, 1997/02
被引用回数：10 パーセンタイル：63.12(Materials Science, Multidisciplinary)定常運転を行うITER等の次期装置では、ダイバータ板損耗抑制の観点から低温・高密度ダイバータが想定されているが、その場合中性粒子等による化学スパッタリング過程が重要となる。この化学スパッタリングについては、実験室系の装置でかなり調べられてきている。しかし実機でのデータはほとんどなく、ITERの物理R&Dの要請項目の一つとなっている。そこで、炭化水素分子から発せられるCDバンド光をJT-60Uにおいて新たに分布測定し、化学スパッタリング率の炭素タイル表面温度依存性、電子密度依存性、電子温度依存性について調べた。例えば表面温度依存性については、弱い依存性しか示さないとの結果を得ている。これはJT-60Uダイバータ部の電子温度が100eV以下と比較的低いことが理由として考えられる。
平塚 一; 笹島 唯之; 児玉 幸三; 新井 貴; 正木 圭; 閨谷 譲; 柳生 純一; 神永 敦嗣; 西堂 雅博
Fusion Technology 1996, 0, 4 Pages, 1996/00
真空容器内は、プラズマの熱負荷から内面を保護するために、等方性黒鉛やC/C複合材による第一壁やダイバータタイルで覆われている。ダイバータタイル等は、熱負荷や電磁力による損傷を受けるため毎年交換を行っている。損傷は、ダイバータタイルのエッジに集中してエロージョンや破損が見られるが、第一壁も損傷している。これらの原因として、ハロー電流に起因した電磁力、熱応力等が推定される。最近では、電磁力によると思われるポート部NBI保護板の破損やダイバータタイルと第一壁の間にあるダイバータ冷却配管がビーム状の熱負荷を受けて溶融した(冷却ガスのリーク)不具合例がある。各不具合は、短期間のうちに調査、対策、復旧が行われ、JT-60の運転への支障は少なかった。本報告では、プラズマにより損傷した第一壁、ダイバータタイル及びダイバータ冷却配管の不具合例、復旧、調査、不具合対策等について報告する。
柴沼 清; 本多 力*; 近藤 光昇*; 宗像 正*; 村上 伸*; 佐々木 奈美*; 佐藤 瓊介*; 寺門 拓也*
Fusion Engineering and Design, 18, p.487 - 493, 1991/00
被引用回数：3 パーセンタイル：40.8(Nuclear Science & Technology)JT-60の後に建設が計画されているD-T燃焼を行う核融合実験炉(FER)の概念設計が進められた。このFERにおいて、ダイバータ板や第一壁アーマタイル等の炉内構造物の遠隔保守システムとして、軌道走行型遠隔保守システムの設計が行われた。この方式の最大の利点は、遠隔操作の基準構造体である軌道の高い剛性と軌道上を走行するビークルの高い機動性である。第一壁アーマタイル保守用として設計された双腕型マニピュレータは、ビークルの両側に設置され、一腕当り炉内第一壁のいかなる場所へもアクセスでき、かつ水平ポートも通り抜けることができるように、8自由度から成り、先端に位置制御用のセンサーを備えることにより自律的にアーマタイルの保守を行う。ここでは、アーマタイル保守時における自律制御を開発することを目的に、FEMによりマニピュレータの静的応力、たわみ及び動的固有値を求め、機械的特性を把握した。
