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武井 早憲; 小林 仁*
Journal of Nuclear Science and Technology, 42(12), p.1032 - 1039, 2005/12
被引用回数：3 パーセンタイル：23.72(Nuclear Science & Technology)大強度陽子加速器施設において、ビームパルスを制御する電磁石が故障すると、制御を外れたパルスが加速器に入射され、熱衝撃損傷を生じることがある。J-PARCのような大強度施設において、このような損傷を防ぐために機器保護システム(MPS)を適正に設計することが重要である。本論文において、MPSが動作を開始する前にビーム入射が許容される時間を、材料における熱応力と降伏点の関係に着目して簡易に評価する方法を導出した。導出した評価方法をJ-PARCに適用したところ、J-PARCの各コンポーネントに対して入射許容時間は1.5
330
sとなった。
岡 潔; 柴沼 清
JAERI-Tech 2003-004, 57 Pages, 2003/03
JAERI-Tech-2003-004.pdf:2.36MB
ITERプラズマ加熱装置の1つである中性子入射装置(NBI装置)において、負イオンを安定に発生させるためにセシウムが必要となる。しかし、NBI装置を長時間運転したあと、セシウムは電極の支持部分を絶縁する部分(碍子)に付着するため、碍子の絶縁抵抗値が低下し、運転の継続が困難となる。このため、一定期間ごとに碍子部分のセシウムを除去及び清掃する必要がある。NBI装置は、プラズマからの中性子照射によって放射化されるため、遠隔操作によるセシウム除去及び清掃を実施するためのシナリオとセシウム除去装置の検討が必要である。このような背景の下、本報告では、レーザーアブレーション法をセシウム除去に適用した場合の除去手順と、遠隔によるセシウム除去装置の概念設計について、その検討結果を報告するものである。
栗山 正明; 秋野 昇; 海老沢 昇; Grisham, L. R.*; 本田 敦; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 椛澤 稔; 藻垣 和彦; 小原 祥裕; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.410 - 423, 2002/09
被引用回数：49 パーセンタイル：92.70(Nuclear Science & Technology)JT-60用500keV負イオンNBI装置は、世界で初めての負イオンNBIシステムとして1996年に運転が開始された。イオン源での放電破壊時に発生するサージ電圧によるイオン源や電源で頻発したトラブルの克服、負イオン源の運転パラメータの最適化などを行いながらビーム性能を向上させた。また大型負イオン源での大きな開発課題であったソースプラズマの非一様性に対して、これを解決するための幾つかの対策を試みられた。この結果、 重水素で403keV, 17A、水素で360keV, 20Aの負イオンビームが得られた。また重水素ビームでの入射パワーもイオン源2台により400keVで5.8MWまで上昇した。
栗山 正明; 秋野 昇; 海老沢 昇; 本田 敦; 伊藤 孝雄; 河合 視己人; 藻垣 和彦; 大賀 徳道; 大原 比呂志; 梅田 尚孝; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.424 - 434, 2002/09
被引用回数：16 パーセンタイル：68.93(Nuclear Science & Technology)JT-60用正イオンNBI装置は、水素ビームを使って1986年にプラズマ加熱のための運転を開始し、入射パワーとして75keV,27MWを達成した。1991年、JT-60の大電流化改造に対応するために重水素ビームを入射出来るようにした。重水素ビームでの開発研究を進め、1996年に世界最高のビーム入射パワーである95keV,40MWの重水素中性ビームをJT-60プラズマに入射した。このような大出力中性粒子ビームを安定にプラズマに入射することにより、JT-60における世界最高性能プラズマの達成に大きく寄与した。
Song, X. M.*; 杉江 達夫; 芳野 隆治
プラズマ・核融合学会誌, 76(3), p.282 - 287, 2000/03
トカマクプラズマへの超音速分子ビーム入射の簡単なモデルを開発した。HL-1M(中国のトカマク)、JT-60U、及びITER規模のプラズマに対してこのモデルを適用し、水素粒子のプラズマ中への侵入長、及び粒子供給分布を評価した。その結果、侵入長、及び粒子供給分布は、プラズマの電子密度分布と電子温度分布の形に大きく依存することが明らかになった。また、HL-1Mに対して計算で得られた侵入長は、実験結果とよく一致した。
栗山 正明; 秋野 昇; 磯崎 信光*; 伊藤 孝雄; 井上 多加志; 薄井 勝富; 海老沢 昇; 大島 克己*; 小原 祥裕; 大原 比呂志; et al.
Fusion Engineering and Design, 39-40, p.115 - 121, 1998/00
被引用回数：36 パーセンタイル：91.23(Nuclear Science & Technology)JT-60用負イオンNBI装置によるプラズマへのビーム入射が1996年3月から開始された。本NBIによる最初のビーム入射(180keV,0.1MW/0.4秒)が1996年3月に成功して以来、負イオン源及び加速電源の運転パラメータを最適化することによりビーム出力の増大を図ってきた。同年9月には、重水素ビームにより、2.5MW/350keV/0.9秒/2台イオン源の中性ビーム入射を行った。同時に負イオンビームの中性化効率が250~370keVの範囲で60%であることを確認した。更に1997年1月~2月の運転では、イオン源1台により水素ビームで3.2MW/350keVのビーム入射を達成した。
大賀 徳道; 秋野 昇; 海老沢 昇; 蛭田 和治*; 伊藤 孝雄; 樫村 隆則*; 河合 視己人; 小泉 純一*; 小又 将夫; 国枝 俊介; et al.
JAERI-Tech 95-044, 147 Pages, 1995/09
JT-60高性能化にて真空容器の口径を大きくしたことからトロイダルコイルとプラズマが接近することになりプラズマ表面でのトロイダルコイル磁場リップルが大きくなった。既設の垂直入射NBIではこのリップル磁場による損失が30~40%と評価された。リップル損失を減少させる有効な方法は接線方向のビーム入射である。一方、JT-60高性能化にてダイバータコイルを除去したことにより接線入射用水平ポートの確保が可能となった。接線入射への改造は14基のうちの4基について実施した。4基のビームラインは新作した2基のビームラインタンクに収納しそれぞれ正および逆方向入射とした。打ち消しコイル以外の大部分のビームライン機器は再使用した。接線入射への改造は1993年に完成しその後順調にビーム入射を行っている。
多田 栄介; 吉田 清; 柴沼 清; 秋場 真人; 奥村 義和
核融合研究, 68(3), p.249 - 267, 1992/09
原研では、核融合実験炉の研究開発を進めており、国際熱核融合実験炉(ITER)計画については、日本、欧州(EC)、米国及びソ連の4極協力で既に概念設計を終了している。また、主要な工学分野における技術開発も進展し、工学的規模での技術実証を目的とした工学設計段階を近々開始する予定となっている。本件では、ITERに関連して実施している技術開発の中、超電導コイル、プラズマ対向機器、中性粒子入射及び遠隔保守機器を取り上げ、それらの開発課題及びこれまでの主要な成果について報告する。
plasmas山極 満
Plasma Physics and Controlled Fusion, 34(5), p.715 - 723, 1992/00
500keV重水素ビーム10MW入射および最高30MWの120keVビーム入射によって維持されるHeプラズマにおける核融合出力について、グローバルなエネルギー閉じ込めの効果を考慮に入れて解析を行った。入力パワーに対する全蓄積エネルギーの比として定義されるグローバルエネルギー閉じ込め時間
は入力パワーの平方根に逆比例するように定められる。非熱的重水素成分の増加によるHe密度の低減が顕著に生じなければ低n
高T領域においてより高い核融合出力が得られる。高パワーの120keV重水素ビーム入射に対して仮定されるTi=2Teの高Tiモードは同一の下におけるT
=Tモードに比して望ましい結果を与えないことが見い出された。重水素の熱的成分の蓄積が核融合出力に与える影響についても検討がなされる。
荒川 和夫; 中村 義輝; 横田 渉; 福田 光宏; 神谷 富裕; 上松 敬; 奈良 孝幸; 林 義弘*; 石堀 郁夫; 田中 隆一; et al.
Proc. of the 4th China-Japan Joint Symp. on Accelerators for Nuclear Science and Their Applications, p.173 - 175, 1991/00
放射線高度利用研究を推進するための中核となるAVFサイクロトロンの建設が順調に進められている。1987年に製作がスタートしてから、これまでに主電磁石の磁場分布の測定及びRFシステムの特性を調べるための試験が行われた。ECRイオン源についても予備試験において規定のビーム電流の生成が確認された。本報告では、設計性能確認のための予備試験結果とともに、サイクロトロンシステム全体の概要について述べる。
柴田 孝俊; 椛澤 稔; 横山 堅二; 渋谷 俊広; 本田 敦; 椎名 富雄
JAERI-M 87-005, 25 Pages, 1987/02
高性能トカマク開発試験装置(以下JFT-2M装置という)の追加熱装置である高加熱密度試験用中性粒子入射装置(以下NBI層値という)の高性能化のため、イオン源のソースプラズマ生成部をデュオピガトロン型からバケット型に改造し、プロトン比の向上とJFT-2Mト-ラスへの入射パワーの増大を図った。本報告は、バケット型ソースプラズマ生成部の構造とその特性及び性能について報告するものである。
堀池 寛; 小原 祥裕; 奥村 義和; 柴田 猛順; 田中 茂
JAERI-M 86-064, 140 Pages, 1986/04
本報告は加熱工学第一研究室で行った負イオンビームを用いた中性粒子入射装置の概念設計についてまとめたものである。負イオンビームを使用すると高エネルギー領域でも高い中性化効率を得る事ができる。よって本報告に示す様に効率が高く大出力だがコンパクトな装置が実現可能である。本報告では500kevで20MWのビームを入射できる装置を目標に負イオン源ソース部と加速部の設計を行い、それに沿った形の装置を中性化の方法毎に三例検討した。その結果長いガス中性化セルをもつ装置選んで詳しく検討した。その結果長い中性化セルを採用することにより非常に小型で簡単な構造の入射装置が実現可能で、炉室周辺が複雑化せずに済む事や、接線入射可能等に数々の特徴を有する装置を提案できることがわかった。
白形 弘文; 秋場 真人
日本原子力学会誌, 28(5), p.376 - 383, 1986/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)現在建設中のJT-60中性粒子入射加熱装置について、開発研究の経緯,装置の概要と特徴,建設の現状について解説する。特にNBI制御系の内容についてくわしく説明した。
田中 正俊
Comments Plasma Phys.Controll.Fus., 26(1A), p.117 - 122, 1984/00
抄録なし
横溝 英明; 木島 滋; 相川 裕史; 笠井 雅夫*; 二宮 博正; 小林 朋文*; 松田 俊明; 宮 直之; 永見 正幸; 嶋田 道也; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 23(5), p.L316 - L318, 1984/00
被引用回数：4 パーセンタイル：32.10(Physics, Applied)中性子粒子入射時に改善された加熱効率(H-モード)を得る為に、三つのプラズマ形状を比較検討した。Hモードプラズマは、ダイバータ形状だけでのみ観測された。最も良い加熱効率は高非円形ダイバータ形状の時得られた。Hモードプラズマを得るのに必要となるビームパワーは、プラズマ電流が360KAから740KAに増加するにつれ、~1MWから~4MWに増加する。貯えられたプラズマエネルギーは、プラズマ電流が増加するにつれて上昇し、最高時には悪い加熱状態より50%改善された。
柴田 猛順; 松岡 守; 小原 祥裕; 奥村 義和; 柴沼 清
Journal of Nuclear Materials, 128-129, p.713 - 716, 1984/00
被引用回数：2 パーセンタイル：29.76(Materials Science, Multidisciplinary)抄録なし
田中 茂; 荒川 義博
JAERI-M 9443, 9 Pages, 1981/04
中性粒子入射装置のイオン源用として、含浸型多孔質タングステン製の傍熱型陰極を試作した。この陰極をデュオピガトロン型水素イオン源に取りつけて、放電特性と寿命を試験した。またそのイオン源からのビームの引出しも行なった。この陰極の累積放電時間は20時間以上となったが、この時間は通常使用では2ヶ月の寿命に相当する。陰極は、寿命試験後も使用可能であった。
松田 慎三郎
Japanese Journal of Applied Physics, 13(10), p.1630 - 1635, 1974/10
被引用回数：4核融合研究におけるトーラスプラズマでの中性粒子入射加熱用大容量イオン源についてビームの広がりを議論する。他の場合と異なりこの分野でのイオン源は引出し電極の面積は一般に極めて大きく、多孔型であり全体としてのビームの広がりは各ビーム要素のもっているビームの広がりと電極の幾何学的大きさとの2つから決まる。磁気又は静電レンズを用いないで有限のターゲットへより多くの中性ビームを打込むためにはこの2つの特性のどちらを改良すれば良いかを述べ、将来の入射源改良の目安を示した。
