検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 38 件中 1件目~20件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

報告書

核融合発電実証プラントに向けた炉工学研究開発の展開

核融合工学部

JAERI-Review 2005-011, 139 Pages, 2005/03

JAERI-Review-2005-011.pdf:11.95MB

我が国の核融合工学研究開発は原子力委員会策定の「第三段階核融合研究開発本計画」に基づき、国際熱核融合実験炉(ITER)に必要な主要構成機器の開発・高性能化を図ること、及び核融合炉開発に必要な炉工学技術の基盤を構築すること、の2項目の実現を目標とする。原研は、これらにかかわる研究開発の中心的機関として、ITER工学技術開発及び建設・運転に向けた研究開発,ITERでの工学試験及び発電実証プラントに向けた研究開発、及び核融合工学基盤研究を実施している。本報告は、ITERでの工学試験及び発電実証プラントに向けた研究開発の現状と今後の展開を、核融合工学基盤研究を含めて取り纏めるものであり、これまでの核融合炉工学研究開発の進捗をレビューするとともに、発電実証プラントに向けた研究開発中核である発電ブランケット開発,材料開発,IFMIF計画について、その計画目標,技術課題及び研究開発計画について述べる。また各種炉工学機器の高度化及び核融合基盤研究に関する展開を紹介する。

報告書

多孔電極負イオン源におけるビームレット相互作用

藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 河合 憲一*; 北川 禎*; 宮本 賢治; 奥村 義和; 渡邊 和弘

JAERI-Research 99-013, 32 Pages, 1999/02

JAERI-Research-99-013.pdf:1.51MB

多孔電極から水素負イオンを引出・加速する際のビームレット同士の相互作用を実験により調べた。その結果、周辺部のビームレットほど外側に偏向されることが明らかとなった。また、パービアンス一定条件におけるビームエネルギー依存性を86keV~178keVの範囲で調べ相互作用の影響はビームエネルギーにほとんど依存しないこともわかった。さらに、負イオンに付随する電子の影響は極めて小さいことも確認された。反発力の重ね合わせを考慮する場合には、半径方向の反発力と距離rの関係は1/r$$^{2}$$で近似できることを示した。得られた結果をJT-60用大型負イオン源に適用すると、両端のビームレットは、6.6mrad程度外側に偏向を受けるものと算出された。相互作用の補正法として電極のshapingを検討し、2次元ビーム軌道計算によりその有効性を示した。

論文

Radiation induced conductivity and voltage holding characterisics of insulation gas for the ITER-NBI

藤原 幸雄; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 宮本 賢治; 宮本 直樹*; 小原 祥裕; 奥村 義和; 渡邊 和弘

Proc. of Joint Meeting of 8th Int. Symp. on the Production and Neutralization of Negative Ions & Beams, p.205 - 215, 1997/00

現在進められているITER工学設計では、装置のコンパクト化を図る目的でイオン源と加速器の周囲に絶縁ガスを充填することが検討されている。一方、核融合装置は強力な放射線発生源となるため、絶縁ガスの使用にあたっては放射線の影響を考慮しなければならない。本研究では、コバルト60$$gamma$$線を用いた絶縁ガスへの照射実験を行い、高電圧環境下の各種絶縁ガス(SF$$_{6}$$,C$$_{2}$$F$$_{6}$$,CO$$_{2}$$,空気,SF$$_{6}$$と空気の混合ガス)に対する$$gamma$$線の影響を調べた。絶縁ガス中を流れる電離電流は、ガスの体積、ガスの圧力、吸収線量、ガスの分子量に比例することが明らかとなった。また、$$gamma$$線照射による絶縁破壊電圧の低下は高々10%程度であった。

論文

High power negative ion sources for fusion at the Japan Atomic Energy Research Institute

奥村 義和; 藤原 幸雄; 井上 多加志; 宮本 賢治; 宮本 直樹*; 永瀬 昭仁*; 小原 祥裕; 渡邊 和弘

Review of Scientific Instruments, 67(3), p.1092 - 1097, 1996/03

 被引用回数:31 パーセンタイル:87.89(Instruments & Instrumentation)

原研においては1984年以来、負イオン源の研究開発が精力的に実施され、1990年には10A級の負イオン源の開発に世界で初めて成功したのをはじめ、1992年には2A、100keVの重水素負イオン源、1994年には0.5A、350keVの水素負イオン源の開発に成功した。これらの成果をもとに、JT-60U中性粒子入射装置用の大型負イオン源が開発され、定格出力である、500keV、22Aの重水素イオンビーム生成を目指して調整試験が開始されている。更にITER用の負イオンNBIのために、1MeV、1Aの水素負イオンビームの加速を目指したMeV級試験体が製作され、加速原理実証試験が始まった。これまでに、JT-60Uでは340keV、3.6Aの重水素負イオンビームを、またMeV級試験体では700keVのビームエネルギーで加速電流0.23Aを得ている。

論文

Development of a 500 keV, 22A D$$^{-}$$ ion source for the neutral beam injector for JT-60U

奥村 義和; 藤原 幸雄; 本田 敦; 井上 多加志; 栗山 正明; 宮本 賢治; 宮本 直樹*; 藻垣 和彦; 永瀬 昭仁*; 小原 祥裕; et al.

Review of Scientific Instruments, 67(3), p.1018 - 1020, 1996/03

 被引用回数:28 パーセンタイル:86.42(Instruments & Instrumentation)

JT-60U用負イオン中性粒子入射装置のために、500keV、22Aの重水素負イオンビームを10秒間発生できる大型負イオン源の開発を進めている。負イオンはセシウム添加体積生成型のプラズマ源で生成され、110cm$$times$$45cmの引き出し領域に1080個の電極孔を持つ多孔型3段加速系で500keVまで加速される。全体のサイズは直径約2m、高さ1.7mである。テストスタンドでの負イオン生成試験と高電圧試験を済ませた後、負イオン源は中性粒子入射装置全体に装着され、500keVビーム生成試験に供されている。これまでに、340keV 3.6A(1.2MW)の重水素負イオンビームとしては世界最高の電流値とパワーを記録した。

報告書

Design study on a 1MeV, 12.5MW neutral beam injector module for ITER

奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 真木 紘一*; 前野 修一*; 宮本 賢治; 小原 祥裕; 渡邊 和弘; S.Zimin*

JAERI-Tech 95-018, 104 Pages, 1995/03

JAERI-Tech-95-018.pdf:2.72MB

国際熱核融合実験炉(ITER)の工学設計の一環として、負イオンを用いた高エネルギー中性粒子入射装置の設計検討を行った。負イオン源開発における最新の成果を取り入れて大幅なコンパクト化を図るとともに、炉との整合性や安全性、保守方法等を中心に設計検討を進めた。本設計においては、1MeV、25Aの重水素負イオンビーム出力を持つ負イオン源/加速器を用いて、NBI1モジュールあたり12.5MWの中性粒子ビームを入射する。ITERでは、4モジュールを用いて50MWの入射を行う設計となっている。

論文

Merging beam experiment of intense negative ions for advanced compact neutral beam injectors

井上 多加志; 宮本 賢治; 水野 誠; 奥村 義和; 小原 祥裕; G.D.Ackerman*; C.F.Chan*; W.S.Cooper*; J.W.Kwan*; M.C.Vella*

15th IEEE/NPSS Symp. on Fusion Engineering,Vol. 1, 0, p.474 - 477, 1994/00

強力負イオンビームを集束するイオン引出し系の開発を行っている。この引出し系は、球面状に湾曲した電極からマルチビームレットを生成し、加速しつつ集束して1本のビームを形成してさらに高エネルギーまで加速するものである。この集束技術を中性粒子入射装置に適用すると、1)コンパクトなビームライン,2)高効率加速,3)ビームエネルギーを上げ、高い電流駆動性能、が得られる可能性がある。原研における最近の実験では、7個の引出し孔から発生したマルチビームレットを集束し、100keV、60mAのシングルビームを生成、ビーム外縁径$$<$$20mm、ビーム発散角$$<$$$$pm$$30mradとすることに成功した。このビーム条件は静電四重極(ESQ)加速器の入射条件をほぼ満たしており、原研の負イオン源と集束引出し系を米国ローレンスバークレー研究所(LBL)に持ち込み、ESQ加速器との組合せ試験を行う予定である。

論文

高出力イオンビーム開発の最前線

奥村 義和

日本原子力学会誌, 35(12), p.1049 - 1056, 1993/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.51(Nuclear Science & Technology)

最先端の高出力イオンビーム生成技術について、正負イオンの生成法や加速方法などイオン源の基礎的な解説も交えて紹介する。特に、核融合炉を目指して開発の進められている大電流負イオン源の開発と、オメガ計画の一環として計画されている大強度線形加速器用の高輝度イオン源の開発を例にとり、高出力イオンビーム発生技術について概説する。これらの計画はいづれも目標とするビーム出力が数十MWに達し、現在の高出力イオンビーム応用技術の限界に位置するものである。そのためイオン源に課せられる要求も厳しく、殊に大電流密度のイオンビームを極めて収束性良く発生するということでは従来に例をみないものである。

報告書

Development of an amorphous surge blocker for a high voltage acceleration power supply of the neutral beam injectors

水野 誠; 小原 祥裕; 渡邊 和弘; 尾崎 章*

JAERI-M 93-214, 13 Pages, 1993/10

JAERI-M-93-214.pdf:0.35MB

中性粒子入射装置高電圧加速電源用のアモルファスサージブロッカーの開発を行った。アモルファスコアの飽和磁束密度がフェライトコアに比較して高いため、アモルファスコアを用いて構成したサージブロッカーは従来のフェライトコアを用いたサージブロッカーに比べ大幅に小型化が可能である。そこで、350kV、0.05Volt-secondのサージブロッカーの設計、製作、試験を行った。アモルファスコアはアモルファスの薄帯を層間絶縁用のフィルムとともに巻き上げることにより成形し、磁気特性を回復させるための熱処理を施した。コアは電気絶縁のためエポキシ樹脂でモールドし、SF$$_{6}$$ガスを充填したFRP管に収納した。試験の結果、設計値以上のVolt-second値を有することが確認された。また、コアでの絶縁破壊は観測されなかった。これより、アモルファスサージブロッカーが中性粒子入射装置高電圧加速電源に適用可能なことが明らかとなった。

報告書

粒子入射加熱装置用大容量クライオポンプの液体ヘリウムによる冷却と水素及びヘリウムの排気に関する研究

柴沼 清

JAERI-M 93-064, 119 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-064.pdf:4.17MB

JT-60中性粒子入射加熱装置(NBI)の水素及びヘリウムガス排気用大容量クライオポンプを開発するための重要課題として、クライオポンプの冷却に関する(1)液体ヘリウム配管用多層断熱材の伝熱、(2)並列流路内の気液二相ヘリウムの流量分配、及び(3)水素及びヘリウムガスのクライオポンプによる排気時における三次元任意形状構造物内での圧力分布の各評価手法の確立が挙げられる。このため、これらの各課題に対して、新たな解析手法を提案し、実験結果と比較することにより、その有効性を実証し、水素及びヘリウムガス排気用大容量クライオポンプの設計手法を確立した。

論文

中性粒子入射装置用の500keV、22A重水素負イオン源の開発

奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 前野 修一*; 宮本 賢治; 水野 誠; 小原 祥裕; 田中 政信*; 渡邊 和弘

第4回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム, p.51 - 54, 1993/00

JT-60U用の負イオンNBIのためには、500keV,22Aの重水素負イオンビームを10秒間発生できる負イオン源が必要である。これは、世界で初めての負イオンNBI用のイオン源であり、その性能は従来のイオン源を遙かに凌ぐものである。負イオン源の設計と、設計に関連した最近の研究開発の結果について述べる。

論文

Long pulse operation of a cesium‐seeded multicusp H$$^{-}$$ ion source

奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 水野 誠; 小原 祥裕; 鈴木 靖生*; 田中 秀樹*; Tanaka, M.*; 渡邊 和弘

Review of Scientific Instruments, 63(4), p.2708 - 2710, 1992/04

 被引用回数:23 パーセンタイル:86.52(Instruments & Instrumentation)

冷却構造を改良した大型の負イオン源を用いて、最大24時間の長パルスの負イオンビームを生成した。用いた負イオン源はセシウム添加された体積生成型負イオン源であり、10cm$$times$$9cmの領域に11.3mm$$phi$$の引き出し孔38個をもつ。各電極の熱負荷を測定し、最適化された状態で50keV、0.52A(14mA/cm$$^{2}$$)、1000秒の運転を行った。その間、負イオンビーム電流は一定であり、ビーム光学の悪化もなかった。更にセシウムの消費量を調べるため、約100mgのセシウムを注入した状態で24時間の長パルス運転を行い、セシウムの効果がわずかに減少しながらも持続すること(即ち、セシウムの消費量は極めて少いこと)を確認した。

論文

Development of a high current H$$^{-}$$/D$$^{-}$$ ion source

奥村 義和

Proc. of the 1st Meeting on the Ion Engineering Society of Japan, p.23 - 30, 1992/00

近年、核融合プラズマの中性粒子入射加熱技術開発の一環として、大電流の負イオンビームを発生する技術が大きく進展している。現在では、アンペア級の水素や重水素の負イオンビームを準定常的に発生することが可能である。これらの大電流負イオン源の開発の現状と将来計画について解説する。

論文

Maintenance of neutral beam injectors for ITER; Japanese proposal

田中 茂; 小原 祥裕; 秋場 真人; 荒木 政則; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 水野 誠; 奥村 義和; 関 昌弘; 渡邊 和弘; et al.

Fusion Engineering and Design, 18, p.507 - 515, 1991/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:32.61(Nuclear Science & Technology)

ITER用粒子入射装置の保守、修理に関する概念およびシナリオを提案した。本提案の主な特徴は、以下の通りである。1)1台当り数百トンになる粒子入射装置の重量を支持するため、コンクリート製支持構造を採用。2)天井クレーンの負荷を下げ、保守分解を容易にするために、各粒子入射装置をイオン源ユニットとビームラインユニットに分割可能とした。3)イオン源ユニットは、頻繁な保守を必要とするので、レールシステムにより個別移動が可能。4)放射化物の飛散による汚染を防止するため、二重ドアシステムを採用。5)レーザ溶接/切断や形状記憶合金を接合/分離に利用。6)故障発生時は、当該ユニットを別室のホットセルに移動し、遠隔操作で修理する。以上のような基本概念に基づき、イオン源ユニットの分解/組立、ビームラインユニットの分解/組立の4通りの場合について、シナリオを決定した。

論文

Neutronics of neutral beam injector for ITER; Japanese proposal

井上 多加志; 秋場 真人; 荒木 政則; 花田 磨砂也; 真木 紘一*; 水野 誠; 奥村 義和; 小原 祥裕; 関 昌弘; 田中 茂; et al.

Fusion Engineering and Design, 18, p.369 - 376, 1991/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:32.61(Nuclear Science & Technology)

ニュートロニクスの観点から、ITER用中性粒子入射加熱装置の設計概念が考察される。高パワー中性粒子ビームを炉心プラズマ入射するため、ITER本体と中性粒子入射装置は、大きな開口をもったポートとドリフト管で接続されており、これを通して炉心プラズマから中性粒子入射装置へ、高流束の中性子がストリーミングする。中性粒子入射装置内のニュートロニクス諸量を2次元中性子輸送・放射化計算によって得た。その結果、ビームライン機器は10$$^{9}$$~10$$^{11}$$n/cm$$^{2}$$sの高い中性子束に曝されること、中性粒子入射装置室の誘導放射能は運転停止後1日で10$$^{-10}$$Ci/cm$$^{3}$$以下となることが判明した。

論文

Beam optics in a negative ion source with a 250keV electrostatic accelerator

井上 多加志; 花田 磨砂也; 水野 誠; 奥村 義和; 小原 祥裕; 鈴木 靖生*; 田中 秀樹*; 田中 政信*; 渡邊 和弘

Proc. of the 4th Symp. on Ion Sources and Ion-Assisted Technology, p.137 - 140, 1991/00

核融合実験炉用NBIのための強力加速管R&Dの一環として、単一ギャップ静電加速型負イオン源の高エネルギー加速実験を行った。(1)1.5mradという非常に小さな発散の負イオンビームが得られた。この値から負イオン温度と規格化エミッタンスはそれぞれ0.2eV、0.008$$pi$$cmmradと見積られた。このように収束性の良い負イオンビームを得る条件を検討した。(2)負イオン源にセシウムを添加した条件下で、230keV、5mA、発散角4.2mradのビーム生成に成功した。現在までのところ、セシウム導入に伴う加速管の耐電圧劣化は観測されていない。

論文

Reduction of the operating gas pressure in a cesium-seeded large multicusp H$$^{-}$$ ion source

奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 水野 誠; 小原 祥裕; J.Pamela*; 鈴木 靖生*; 田中 秀樹*; 渡邊 和弘

Production and Application of Light Negative Ions, p.35 - 40, 1991/00

ソースプラズマの閉じ込めを改善した大型負イオン源にごく少量のセシウムを添加することにより、負イオン源の運転ガス圧を大きく低下させることに成功した。体積生成型負イオン源においては、負イオン電流値を最大にする最適な運転ガス圧が存在し、それ以下のガス圧では負イオン電流値は急激に減少してしまう。しかしながらプラズマの閉じ込めを改善し、かつ、セシウムを添加することにより、最適ガス圧を1~2Paから、0.4Pa程度に、また負イオン電流が70%低下することを許容すれば、0.03Paまで下げることが出来た。この超低ガス圧の領域では、対電は蒸発したごく少量のセシウムにより維持されていることがわかった。

論文

Design study of a beam energy recovery system for a negative-ion-based neutral beam injector

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。

論文

Effect of cesium vapor injection in a large volume H$$^{-}$$ ion source

奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 小島 啓明; 松田 恭博*; 渡邊 和弘

Proc. of the 13th Symp. on Ion Sources and Ion-Assisted Technology,I, p.149 - 152, 1990/06

体積生成型負イオン源の水素負イオン生成率は、ごく少量のセシウム蒸気を注入することによって大幅に高められる。この効果を、大型のマルチカスププラズマ源を持つイオン源を用いて詳細に調べた。その結果、この効果はプラズマ電極面上における負イオンの表面生成が主たる原因であることがわかった。

報告書

水素負イオンビーム中の不純物測定

奥村 義和; 花田 磨砂也; 小島 啓明; 松田 恭博*; 大原 比呂志

JAERI-M 89-090, 14 Pages, 1989/07

JAERI-M-89-090.pdf:0.8MB

負イオンビーム中に含まれる不純物イオンを、磁場質量分析器と分光器を用いて測定した。体積生成型負イオン源からの水素負イオンビーム中には、O$$^{-}$$、OH$$^{-}$$、O$$_{2-}$$の不純物負イオンがあるが、それらの量は1%以下である。イオン源のプラズマ密度が高くなると、解離が進むためにOH$$^{-}$$イオンは減少し、O$$^{-}$$イオンが増加する。質量分析器をM=200まで掃引したが、金属負イオンは観測されなかった。

38 件中 1件目~20件目を表示