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2018 年度 実績報告書

堆積層およびダストの循環的利用による新しいダイバータ板上の熱負荷の低減手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04619
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

庄司 主  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00280602)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワードダスト / 周辺プラズマ / ダイバータ / 熱負荷低減 / LHD
研究実績の概要

平成30年度においては、試料駆動装置(10.5-L)の可動ロッド先端部に取り付けられるダストホッパーを直近から詳しく観測するために使用する耐放射線イメージファイバーの主要部分の製作を行った。具体的にはこのイメージファイバーの先端部(可動ロッド側・対物部)および、それを保護するためのステンレス製の筒と関連部品、イメージファイバー外部の真空を維持するためのフレキシブルチューブ部、イメージファイバーの接眼部側の下部チャンバー用フランジなどの各種ハードウェア(真空部品)などを製作した。さらに、ダストホッパーに取り付けるための各種試料(タングステンプレート、試料ホルダー)などを新たに製作した。
また、当該研究計画に関連する研究成果を第23回プラズマ表面相互作用国際会議(The 23th International Conference on Plasma Surface Interactions)と第27回国際土岐コンファレンス(The 27th International Toki Conference)にて発表した。前者の国際会議で発表した研究成果については、オープンアクセス誌の論文(Nuclear Materials and Energy vol.17 188-193)として既に公開されている。後者の国際会議で発表した成果については論文誌(Plasma and Fusion Research)に投稿後に受理され、近日中に公開される予定である。
2019年度以降、可動ロッド先端部を監視するための耐放射線イメージファイバーを完成させるとともに可動ロッド内部への布設を完了させて、できるだけ早い時期に各種試料をLHDの周辺プラズマに挿入、直接曝露して、プラズマ放電実験に適用したいと考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の計画では、平成29年度中に試料駆動装置(10.5-L)の可動ロッド内部に布設する耐放射線イメージファイバーの製作を完了する予定であったが、メーカー(チューガイ・三菱電線工業)で本製品の製作過程においていくつかの特注部品の調達と製作および、工場内部での製作ラインの確保に予想以上の時間を要することが判明した。そのため、当初の計画を遅らせざるを得なくなった。このような事情により、平成30年度では、本イメージファイバーの重要部分(イメージファイバー先端部、保護用の筒、真空維持用フレキシブルチューブ部、接眼部側の下部チャンバー用フランジなど)の各種部品のみを製作することとして、これらの部材の全体組み立ては翌年度(2019年度)に回すこととした(イメージファイバーの完成は2019年度以降となる見込みである)。本製品が完成次第、できるだけ早い時期に試料駆動装置の可動ロッド内部にこれを布設して、LHDのプラズマ放電実験に適用したいと考えている。

今後の研究の推進方策

平成31年度(令和元年度)においては、試料駆動装置(10.5-L)の先端部を直近で観測するための耐放射線イメージファイバーの製作と全体組立てを完了するとともに、可動ロッド内部への布設も合わせて実施したいと考えている。メーカー(チューガイ・三菱電線工業)によると幸い、本製品の製作そのものに関しては特に技術的な問題・製作困難な点は皆無であり、一定の製作期間を工場内部で確保できれば、製作は可能であることが既に確認されている。イメージファイバー以外の各種機器の製作はおおむね約95%以上が完了していることから、平成31年度中のできるだけ早い時期にメーカー側が本機器の製作期間を確保できさえすれば、当研究計画は今後滞りなく当初の計画通り進展するはずであると考えている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Forschungszentrum Julich(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Forschungszentrum Julich
  • [雑誌論文] Comparative Analysis of Impurity Transport in the Peripheral Plasma in the Large Helical Device for Carbon and Tungsten Divertor Configurations with EMC3-EIRENE2019

    • 著者名/発表者名
      M. Shoji, G. Kawamura
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 14 ページ: 3403057

    • DOI

      10.1585/pfr.14.3403057

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impurity transport simulation in the peripheral plasma in the Large Helical Device with tungsten closed helical divertor2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shoji, G. Kawamura, S. Masuzaki, T. Morisaki
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: 17 ページ: 188-193

    • DOI

      10.1016/j.nme.2018.11.002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Impurity Transport Analysis in the Peripheral Plasma for Carbon and Tungsten Divertor Configurations in the Large Helical Device2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shoji, G. Kawamura
    • 学会等名
      35th プラズマ・核融合学会 年会
  • [学会発表] Comparative Analysis of Impurity Transport in the Peripheral Plasma in the Large Helical Device for Carbon and Tungsten Divertor Configurations with EMC3-EIRENE2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shoji, G. Kawamura
    • 学会等名
      27th International Toki Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Impurity transport simulation in the peripheral plasma in the Large Helical Device with tungsten closed helical divertor2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shoji, G. Kawamura, S. Masuzaki, T. Morisaki
    • 学会等名
      23th International Conference on Plasma Surface Interaction
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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