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核融合炉における真空排気を成立させる超音速ジェットポンプの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H04233
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

宮澤 順一  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (50300728)

連携研究者 後藤 拓也  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30509518)
坂本 隆一  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (10290917)
三浦 英昭  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (40280599)
田中 将裕  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00435520)
相良 明男  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (20187058)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード真空排気 / 核融合炉 / 超音速 / クライオポンプ / 拡散ポンプ
研究成果の概要

本研究では、核融合炉に必要な強磁場下での水素とヘリウムの同時連続大量排気を可能とするSupersonic Jet Pump(SJP)の原理実証実験を行った。SJPとは、10 K程度に冷却した心棒の表面に、排気ガスの超音速ジェットを吹き付けて凝固させ、これをカッターで削ぎ落として気化し、排気するという装置である。
実験の結果、今回製作したSJPの実効排気速度は空気で0.3 - 0.5 立方メートル毎秒と、大型ターボ分子ポンプと同等であること、この排気速度は 5 - 7 sccmで10万秒以上の空気排気後も保持されること、カッターの動作は特に水素成分に大きな影響を及ぼすこと、などが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Cartridge-Type Helical Blankets Aiming at Easy Construction and Maintenance for the FFHR-d12017

    • 著者名/発表者名
      Junichi MIYAZAWA, Hitoshi TAMURA, Teruya TANAKA, Takanori MURASE, Takuya GOTO, Nagato YANAGI, Ryuichi SAKAMOTO, Akio SAGARA and the FFHR Design Group
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 12 号: 0 ページ: 1405017-1405017

    • DOI

      10.1585/pfr.12.1405017

    • NAID

      130006897726

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conceptual design of a liquid metal limiter/divertor system for the FFHR-d12017

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazawa, T. Goto, T. Murase, T. Ohgo, N. Yanagi, H. Tanaka, H. Tamura,T. Tanaka, S. Masuzaki, R. Sakamoto, J. Yagi, A. Sagara, the FFHR Design Group
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: 125 ページ: 227-238

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2017.07.003

    • NAID

      120007126283

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Initial Results of the Vacuum Pumping Experiment using the Supersonic Jet Pump2017

    • 著者名/発表者名
      Junichi Miyazawa, Takuya Goto, Takeru Ohgo
    • 学会等名
      Joint Meeting of 26th International Toki Conference and 11th Asia Plasma and Fusion Association Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Maintainability of the Helical Reactor FFHR Equipped with the Liquid Metal Divertor2017

    • 著者名/発表者名
      Junichi Miyazawa, Takuya Goto, Takeru Ohgo, Tananori Murase, Hitoshi Tamura, Teruya Tanaka, Nagato Yanagi, Ryuichi Sakamoto, Suguru Masuzaki, Akio Sagara, and the FFHR Design Group
    • 学会等名
      第13回 International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-13)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conceptual Design of a Compact Helical Fusion Reactor FFHR-c1 Equipped with Challenging Options2017

    • 著者名/発表者名
      Junichi Miyazawa, Takuya Goto, Hitoshi Tamura, Teruya Tanaka, Nagato Yanagi, Yoshiro Terazaki, Takanori Murase, Ryuichi Sakamoto, Akio Sagara and the FFHR Design Group
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017 (PLASMA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヘリカル核融合炉FFHR-d1における製作及び保守を容易にする新方式カートリッジ型ヘリカルブランケットCARDISTRY-B2016

    • 著者名/発表者名
      宮澤順一, 村瀬尊則, 田村仁, 田中照也, 後藤拓也, 柳長門, 坂本隆一, 相良明男, FFHR設計グループ
    • 学会等名
      第33回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Physics Basis and Prospect for a Heliotron DEMO2016

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazawa
    • 学会等名
      4th IAEA DEMO Programme Workshop
    • 発表場所
      Karlsruhe Institute of Technology, Germany
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] REVOLVER-D: A New Liquid Metal Divertor System Consisting of Molten Tin Shower Jets2016

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazawa, T. Goto, T. Ohgo, N. Yanagi, T. Murase, H. Tamura, H. Tanaka, T. Tanaka, R. Sakamoto, S. Masuzaki, A. Sagara, and the FFHR Design Group
    • 学会等名
      26th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体金属ダイバータの新概念:REVOLVER-D(炉志向実効的体積熱吸収型鉛直ダイバータ)2015

    • 著者名/発表者名
      宮澤順一,後藤拓也,大胡武,柳長門,村瀬尊則,田村仁,相良明男,FFHR設計グループ
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス・豊田講堂
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Conceptual design of a new liquid metal divertor REVOLVER-D2015

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazawa, T. Goto, T. Ohgo, N. Yanagi, T. Murase, H. Tamura, A. Sagara, and the FFHR Design Group
    • 学会等名
      25th International Toki Conference (ITC-25)
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Gifu, Japan
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid Metal Divertor Concept Consisting of Vertical Free-Surface Streams and a Supersonic Jet Pump2015

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazawa, T. Goto, T. Murase, J. Yagi, H. Tamura, N. Yanagi, T. Tanaka, R. Sakamoto, S. Masuzaki, A. Sagara, and the FFHR Design Group
    • 学会等名
      First IAEA Technical Meeting on Divertor Concepts
    • 発表場所
      IAEA Headquarters, Vienna International Center, Vienna, Austria
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] クライオポンプ2015

    • 発明者名
      宮澤順一
    • 権利者名
      自然科学研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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