| 研究課題/領域番号 |
07555391
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
佐藤 定男 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20235344)
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| 研究分担者 |
深野 隆 日本酸素(株), 副部長
岩本 晃史 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00260050)
山田 修一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50249968)
三戸 利行 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10166069)
山本 純也 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00029208)
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| キーワード | 超伝導マグネット / ヘリウム冷凍機 / 冷却シミュレーション / ヘリウム冷却システム / 熱負荷特性 / 液体ヘリウム / 超臨界ヘリウム / クライオスタット |
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| 研究概要 |
超伝導マグネットによる磁気閉じ込め核融合実験装置において、冷却様式の異なる大型超伝導マグネット群を1台のヘリウム冷凍機によって超伝導温度以下に冷却し、あるいは大重量のそれらを常温度から4.4Kまで冷し込むには、冷凍機と超伝導マグネットが緊密に結合された全体冷却システムについて機器間の組み合わせ運転特性が充分に把握される必要がある。そのため従来の大型超伝導マグネットシステムでは、システム完成後も本格的通電実験開始までに多大の冷却試験を行う必要があった。本研究では、冷凍機のみが先行完成し超伝導マグネットが未建設であるなど、事前に冷凍機単独で冷却制御システムを確立できるような試験方法を開発することを目的としている。すなわち超伝導マグネットの冷却特性を模擬できるシミュレータとしての模擬熱負荷装置を、冷凍機と超伝導マグネット等との冷媒収授端、すなはち低温ヘリウム供給接続部と使用済み加温ヘリウム戻り接続部にそれぞれ接続し、これによって冷凍機の応答特性を調査するものである。これによって超伝導マグネットの製作完了を待つことなく、また既存の冷凍機を用いてシステム模擬運転が簡便に行えることになる。本研究で使用するヘリウム冷凍機は液体ヘリウムの他、超臨界ヘリウムや80Kレベルの高温ヘリウムを世界最大規模で供給できる能力を有する。本研究は平成7年度からの3カ年計画として採択され、その初年度にあたる平成7年度は模擬熱負荷装置の設計、製作を中心に実施した。模擬熱負荷は、プログラム制御可能な電気ヒーター、液体ヘリウム貯め、ヘリウムの熱量と圧力を制御する弁、配管類などを収納する真空断熱容器である。また模擬熱負荷を遠隔で制御・監視すると共に、模擬負荷と冷凍機の各種特性を計測する制御システムも製作した。これらを既存の冷凍機に接続しヘリウムによる試行運転を実施したところである。
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