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逆井 章; 石田 真一; 松川 誠; 秋野 昇; 安藤 俊就*; 新井 貴; 江里 幸一郎; 濱田 一弥; 市毛 尚志; 礒野 高明; et al.
Nuclear Fusion, 44(2), p.329 - 334, 2004/02
超伝導トカマク装置へのJT-60改修が計画されている。原型炉に繋がる先進的な核融合技術として、JT-60改修装置(JT-60SC)の設計のために超伝導マグネット技術やプラズマ対向機器を開発した。JT-60SCの超伝導トロイダル磁場コイル用として、高い臨界電流密度を可能とする、高い銅比4のニオブアルミ超伝導素線を新規に開発し、量産化に成功した。この素線と、突合せ溶接で作った全長30mの丸穴四角のステンレス製コンジットを用いて、実機サイズのケーブル・イン・コンジット導体を製作した。この導体を使用して、リアクト&ワインド法(熱処理後に巻線作業を行う製作方法)を実証するR&Dを進めている。ニオブアルミ導体の歪み劣化が小さいことを利用したこの製作方法は、将来の大型コイル製作の技術的な信頼性向上と低コストに繋がる先進的な超伝導技術として注目されている。JT-60SCのダイバータへの熱負荷10-15MW/m
に耐える機器として、スクリュウ管を銅製ヒートシンクに設け、これと炭素繊維複合材,緩衝材を一体ロウ付けすることで、良好なプラズマ対向機器を開発した。電子ビーム照射試験により、この対向機器は従来のスワール管の場合と比較して約1.5倍の高い熱伝達率を達成することを明らかにした。
逆井 章; 石田 真一; 松川 誠; 秋野 昇; 安藤 俊就*; 新井 貴; 江里 幸一郎; 濱田 一弥; 市毛 尚志; 礒野 高明; et al.
Nuclear Fusion, 44(2), p.329 - 334, 2004/02
被引用回数：7 パーセンタイル：22.85(Physics, Fluids & Plasmas)超伝導トカマク装置へのJT-60改修が計画されている。原型炉に繋がる先進的な核融合技術として、JT-60改修装置(JT-60SC)の設計のために超伝導マグネット技術やプラズマ対向機器を開発した。JT-60SCの超伝導トロイダル磁場コイル用として、高い臨界電流密度を可能とする、高い銅比4のニオブアルミ超伝導素線を新規に開発し、量産化に成功した。この素線と、突合せ溶接で作った全長30 mの丸穴四角のステンレス製コンジットを用いて、実機サイズのケーブル・イン・コンジット導体を製作した。この導体を用いて、リアクト&ワインド法(熱処理後に巻線作業を行う製作方法)を実証するR&Dを進めた。ニオブアルミ導体の歪み劣化が小さいことを利用したこの製作方法は、将来の大型コイル製作の技術的な信頼性向上と低コストに繋がる先進的な超伝導技術として注目されている。JT-60SCのダイバータへの熱負荷10-15MW/mに耐える機器として、スクリュウ管を銅製ヒートシンクに設け、これと炭素繊維複合材、緩衝材を一体ロウ付けすることで、良好なプラズマ対向機器を開発した。電子ビーム照射試験により、この対向機器は従来のスワール管の場合と比較して約1.5倍の高い熱伝達率を達成することを明らかにした。
片野 進; 皆川 宣明; 目時 直人; 長壁 豊隆; 鈴木 淳市; 小池 良浩; 石井 慶信
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S270 - S272, 2002/12
被引用回数：14 パーセンタイル：50.3(Materials Science, Multidisciplinary)液体ヘリウムを使用せず2台の冷凍機で直接冷却する新しいタイプの超伝導マグネットを中性子散乱実験用に開発した。マグネットは中性子ビームを通過させるために上下に分かれたスプリットペア型で、これら上下のマグネットはAl合金製の3つのリングと42.5度のAl合金の板で支えられている。合計厚み52mmのリングによって、中性子の透過度は、20MeVの中性子に対して約60%となる。室温ボアは直径51mmで、この中に4K冷凍機又はヘリウムフリーの希釈冷凍機が入れられる。このマグネットを用いた強相関電子系の磁性に対する強磁場効果の研究結果を報告する。
片野 進; 皆川 宣明; 目時 直人; 長壁 豊隆; 鈴木 淳市; 及川 建一*; 松岡 由貴*
Proc. of 4th Int. Symp. on Advanced Physical Fields, p.315 - 318, 1999/00
4K-GM冷凍機2台によって直接冷却する(すなわち、液体ヘリウムを使用しない)新型の10Tスプリットペア超伝導マグネットを中性子散乱用に開発した。主として強相関電子系の磁性に対する磁場効果を研究する。マグネットは、内側のNb
Snコイルと外側のNbTiコイルから成る。中性子ビームを通過させるためのコイル間のギャップは29mmである。これらのコイルはAl合金製の3つのリングと45°を覆うAlのプレートによって支持されている。合計のAl合金の厚みは52mmで、中性子の透過度は約60%である。51mmの室温ボアを持ち、この中に試料冷却系が納められる。最大磁場10Tが安定に得られた。
炉設計研究室
JAERI-M 6921, 146 Pages, 1977/02
2000MWt トカマク型核融合動力炉用の超伝導トロイダルマグネットの設計研究を行った。このトロイダルコイルには、円弧の一部を直線で置き換えたD型形状が選ばれている。コイル中における最大磁界は12Tになり、この時、半径10m、プラズマ中心位置で6Tとなる。高磁界部分ではNbSn、低磁界部分ではNbTiの線材が使われている。マルチフィラメント超伝導線は34.72KAの運転電流で完全安定化されている。尚、マグネット中における全発熱量は21.1KWで液化率としては36,000l/hとなる。このマグネット設計研究を通じて多くの工学的問題が指摘された。
炉設計研究室
JAERI-M 6802, 135 Pages, 1977/01
核融合動力炉用超伝導ポロイダルマグネットの技術的問題点を明らかにする為に設計研究を行なった。設計内容はポロイダルコイルの電機設計、電磁応力解析、超伝導線材の設計、超伝導コイルの交流運転に伴なう発熱計算、断熱低温容器(クライオスタット)の設計と断熱計算、超伝導コイルの冷却システムの設計等である。本設計研究の結果、超伝導コイルの電磁力支持方法、クライオスタットでの過荷電流損失の低減方法、超伝導コイルの冷媒である液体ヘリウムの循環方法などに今後研究開発すべき問題点のある事が明らかになった。尚、本報告書は東京芝浦電気工業株式会社が原研からの委託によって行なった設計研究の成果である。
