並列タイトル等Assessment of water-cooled bleeder resistors for long pulse injection in acceleration power supply on positive-ion-based NBI System
一般注記超伝導化するJT-60SAでは、1ユニットあたり85kV, 2MWの入射が要求される正イオンNBI装置(以下、P-NBI装置)を12ユニット用いて、合計24MWのD$^{0}$ビームを入射することが要求されている。1ユニットあたりのパワーは現行通りであるが、ビームパルス幅は現行の30秒から100秒まで大幅に延ばす必要がある。JT-60SAの実現に向けて、P-NBI装置の主要機器である加速電源の水冷ブリーダ抵抗器の設計及び開発を行った。設計では、既存機器を最大限利用することを考慮し、検討を進めた。その結果、抵抗器を構成している冷却水筒内の抵抗素子のみを交換し、抵抗値を現行より4倍増大することによって、100秒入射できる見通しを得た。さらに、高抵抗ブリーダ抵抗器の問題点であるブリーダ電流不足による加速電源の動作について、実際にビーム加速試験を行い評価した。ビーム電圧,ビーム電流、及び電圧比などを広範囲に変えて評価した結果、中間電極の電流が大きい悪条件下においても、加速電源は安定に動作した。これらの結果、P-NBI装置の電源設備の主要機器である水冷ブリーダ抵抗器に関しては、抵抗素子のみの交換で、100秒化に対応できることがわかった。
Water-cooled bleeder resistor, utilized in acceleration power supply on the positive-ion-based NBI system, has been designed to realize 100 s injections of intense neutral beams in JT-60 Super Advanced. The design is progressed with minimizing modification of existing electric parts. Exsiting water-cooled bleeder resistors is composed of three water vessels connected in parallel, in each of which 150 resistors of 600 $\Omega$ are immersed and connected in series. Although the manufacturing company requires entire replacement of water-cooled bleeder, the careful assessment of thermal load allows only the replacement of the resistors inside the water vessel. The resistance of one resistors is required to be increased from 600 $\Omega$ to 2.5 k$\Omega$. The total resistance of the bleeder is $\sim$140 k$\Omega$ that includes the resistance of water. In the operation with the bleeder of $\sim$140 k$\Omega$, stable production of 85 keV, 55 A D$^{+}$ beams, allowing 2 MW of the designed injection power, was confirmed without instabilization of the acceleration power supply. This modification significantly reduces the cost and the manufacturing time.
一次資料へのリンクURL/JAEA-Technology-2008-049.pdf （fulltext）
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System