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JT-60SA用CSにおける熱的安定性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06237
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関上智大学

研究代表者

中村 一也  上智大学, 理工学部, 准教授 (00407339)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード超伝導工学 / 電気工学 / JT-60SA / central solenoid / Stability / 超伝導コイル / 安定性 / 核融合炉 / 共振現象 / 冷却系統 / 電気機器工学
研究成果の概要

JT-60SAはITERの早期実現のためのプロジェクトである。JT-60SAの超伝導マグネットシステムは18個のトロイダル磁場コイル、4つの電気的に独立したセントラルソレノイド、及び6つの並行磁場コイルから構成されている。隣接するコイルから様々な磁界が印加され,この磁界が時間変化し超伝導コイルに共振現象や交流損失が発生する。これらの要因を把握することによりコイルのプラズマ運転に役立てることを目的とした。以下に結果を示す。(1)CS内共振特性解析では共振特性により最大電圧値が設計値を超えないことを示した。(2)CSモデルコイルの冷却安定性解析では,実験値と解析値が一致して解析の妥当性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

核融合の研究開発は様々な機関で行われている。現在,国際熱核融合実験炉(ITER)計画が各国の協力のもと進められている。本研究で主に用いられるJT-60SA用CSモジュールの設計概念はITERのCSモジュールと同一であるため,CSの熱的安定性評価はプラズマ運転時に非常に重要な位置づけと考えられる。これらの結果はITERのみならず将来の実証炉に用いられる大型超伝導コイルの礎となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Voltage Between Conductors for Resonance Phenomenon and Transient Response in JT-60SA Central Solenoid2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, S. Fujiyama, K. Nasu, H. Meguro, T. Takao, H. Murakami, K. Natsume and K. Kizu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 28 号: 3 ページ: 4201205-4201205

    • DOI

      10.1109/tasc.2017.2780049

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Resonance Phenomenon on Voltage Distribution in Central Solenoid of JT-60SA2017

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, K. Suzuki, S. Fujiyama, K. Nasu, T. Takao, H. Murakami, K. Natsume K. Yoshida and Y. Koide
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity

      巻: 27 号: 4 ページ: 4200404-4200404

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2628916

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] JT-60SA CSモジュールにおける接地抵抗の影響による導体間電圧の評価2019

    • 著者名/発表者名
      園田 翔梧,那須 京介,目黒 博嵩,中村 一也, 村上 陽之, 夏目 恭平,福井 良磨,磯野 高明
    • 学会等名
      電気学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] JT-60SA中心ソレノイドにおける電圧分布と絶縁材料の電気的特性との関係2018

    • 著者名/発表者名
      目黒 博嵩, 那須 京介, 園田 翔梧, 中村 一也, 高尾 智明, 村上 陽之, 夏目 恭平, 木津 要
    • 学会等名
      電気学会 超電導機器/金属・セラミック合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] JT-60SA中心ソレノイド用電源の周波数成分が導体間電圧にもたらす影響2018

    • 著者名/発表者名
      目黒 博嵩, 那須 京介, 中村 一也, 高尾 智明, 村上 陽之, 夏目 恭平, 木津 要
    • 学会等名
      電気学会 平成30年電力・エネルギー部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Voltage Distribution Affected by Ground Resistance in JT-60SA CS module2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nasu, K. Nakamura, H. Meguro, S. Sonoda, T. Takao, H. Murakami, K. Natsume, K. Fukui, K. Kamiya, K. Kizu, T. Isono
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] JT-60SA中心ソレノイドにおける共振現象による導体間電圧の挙動について2018

    • 著者名/発表者名
      藤山奨, 那須京介, 目黒博嵩, 中村一也, 高尾智明, 村上陽之, 夏目恭平, 木津要
    • 学会等名
      電気学会 超電導機器/金属・セラミック合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] JT- 60SA中心ソレノイドにおける過渡応答による導体間電圧の評価2018

    • 著者名/発表者名
      (7)目黒博嵩, 藤山奨, 那須京介, 中村一也, 高尾智明, 村上陽之, 夏目恭平, 木津要
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] JT-60SA中心ソレノイドにおける共振現象の電圧分布への影響2017

    • 著者名/発表者名
      那須京介, 中村一也, 鈴木一輝, 藤山 奨. 村上陽之, 夏目恭平, 木津 要
    • 学会等名
      電気学会 全国大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス(富山県・富山市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] JT-60SA中心ソレノイドにおける共振特性及び電圧の不均一性について2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木一輝, 藤山 奨, 那須京介, 中村一也, 高尾智明, 村上陽之, 夏目恭平, 木津 要
    • 学会等名
      電気学会 超電導機器研究会
    • 発表場所
      新潟大学駅南キャンパス(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Voltage Between Conductors for Resonance Phenomenon and Transient Response in JT-60SA Central Solenoid2017

    • 著者名/発表者名
      Nasu, H. Meguro, T. Takao, H. Murakami, K. Natsume and K. Kizu
    • 学会等名
      25th International Conference on Magnet Technolog
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Power Supply Fluctuation and Resonance Phenomenon on Voltage Distribution for Central Solenoid in JT-60SA2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, K. Suzuki, S. Fujiyama, Y. Yamamoto, T. Takao, H. Murakami, K. Natsume, K. Yoshida, and Y. Koide
    • 学会等名
      2016 Applied Superconductivity Conference
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (USA)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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