核融合・研究用加速器 納入・契約実績
納入・契約実績マップ
- J-PARCは国立研究開発法人日本原子力研究開発機構及び大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構の登録商標です。
納入先一覧
主な納入製品
九州シンクロトロン光研究センター向け超伝導ウィグラー
九州シンクロトロン光研究センター(SAGA-LS)では、より高エネルギーのシンクロトロン光のニーズに応えることを目的として、磁場4テスラの超伝導ウィグラー(SCW)を2台設置しました。当社は、SAGA-LSと共にSCWを設計し、製作及び現地据付を行いました。定期メンテナンスを実施することで安定稼働に貢献しています。
Superconducting Wiggler at SAGA-LS Photo courtesy of SAGA-LS
主な納入製品
LHD（Large Helical Device: 大型ヘリカル装置）
LHDは、日本独自のアイデアに基づいた、特徴的ならせん状の超伝導コイルを用いて核融合プラズマを閉じ込める装置です。当社は、全体組立メーカーとして建設に参画し、1998年の運転開始以降、コイル冷却システムや閉構造ダイバータ、タングステンダイバータ試験体などの真空容器内機器の追設も実施してきました。今後も、安定した運転保守や高性能化のための装置改造を通じて、実験運転を支援しています。
LHDの極低温部組立
プラズマ真空容器の内部 (写真提供：核融合科学研究所)
ベルジャー吊り込み
超伝導ヘリカルコイル現地巻線
大型ヘリカル装置(LHD) Photo courtesy of NIFS
タングステンダイバータ試験体
閉構造ダイバータ
主な納入製品
超伝導リングサイクロトロン(SRC)セクター電磁石
理化学研究所の重イオン加速器施設RIビームファクトリー（RIBF）では、その最終段の加速装置として、ウランまでの重イオンを加速する世界初の超伝導リングサイクロトロン(SRC)を開発しました。SRCの最重要機器である全6個のセクター電磁石は、当社がこれまで培ってきた大型超伝導マグネットの製作技術をベースに製作を担当したものです。
SRC(Superconducting Ring Cyclotron) Photo courtesy of RIKEN
Superconducting main coil
Superconducting trim coil
関連情報
日立評論 Vol.90 No.02 170-171
木戸修一、枡本孝、山内恒彦、仙波智行、萩原好晃
主な納入製品
Pilot GAMMA PDX-SC用超伝導コイル
筑波大学プラズマ研究センターでは、核融合原型炉開発に向けたアクションプラン「3.ダイバータ - ダイバータ級定常高密度プラズマ実験装置の開発と実験」の一環として、先進的ダイバータプラズマ研究装置であるPilot GAMMA PDX-SCの建設を行っています。当社はその基幹となる2対の大型超伝導コイルを設計・製作しました。本コイルの開口部直径は約900mmであり、冷凍機を使用する伝導冷却方式としては、当社最大級の超伝導コイルです。
| Superconducting Wire Type | Monolithic, NbTi / Cu |
|---|---|
| Number of Turns | 5,854 turns |
| Rated Current | 236.3 A |
| Central Magnetic Field | 1.5 T |
| Stored Energy | 1.4 MJ |
| Diameter of Warm Bore | 0.9 m |
| Total Weight | 1.9 t |
1.5 Tesla - Φ900 bore magnet
Pilot GAMMA PDX SC 全景 Photo courtesy of Plasma Research Center,Univ.Tsukuba.
ファーストプラズマ点火 Photo courtesy of Plasma Research Center,Univ.Tsukuba.
関連情報
プラズマ・核融合学会
Pilot GAMMA PDX SC 用超伝導コイルの製造
今村寿郎、沖津茂樹、古閑康則、木戸修一、南龍太郎*1、假家強*1、 坂本瑞樹*1
- Plasma Research Center,Univ.Tsukuba / 筑波大学プラズマ研究センター
主な納入製品
高エネルギー加速器用超伝導磁石HL-LHC-D1
欧州原子核研究機構(CERN)の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)では、さらなる新物理の探索を進めるために、LHCの高性能化改造を目的とした高輝度アップグレード計画(HL-LHC)が進められています。当社は、CERNとの国際協力として日本が担当している超伝導磁石(D1)を受注し、製作に取り組んでいます。
超伝導コイル巻線
超伝導コイル巻線にシェル溶接を実施
D1磁石内観
D1磁石断面と全長
画像提供：高エネルギー加速器研究機構
主な納入製品
大強度陽子加速器施設(J-PARC)向けミュオン輸送用超伝導ソレノイド磁石
高エネルギー加速器研究機構(KEK)ミュオン科学研究施設では、大強度陽子加速器施設(J-PARC)にミュオンビームライン（Dライン）を建設し、運用を続けてきましたが、2011年に発生した震災によって、Dラインに設置されていた輸送用超伝導ソレノイド磁石が破損、交換用の超伝導ソレノイド磁石の製造が必要となりました。当社は、輸送ソレノイド磁石のうち、最上流側の全長6mのソレノイド(D1)1台と分岐後の全長1.5mのソレノイド(D2、D3)2台を設計・製作し、納入しました。
D1 solenoid
D2 solenoid
D3 solenoid
(Photo courtesy of KEK)
関連情報
日本加速器学会
J-PARCミュオン科学実験施設D-Line用超伝導輸送ソレノイドの設計・製作
田中靖之、仙波智行、中島翔太郎、萩原好晃、木戸修一、佐々木憲一*1、下村浩一郎*1、河村成肇*1、ストラッサーパトリック*1、槙田康博*1、大畠洋克*1、黒澤宣之*1、三宅康博*1
- High Energy Accelerator Research Organization / 高エネルギー加速器研究機構
大強度陽子加速器施設(J-PARC)向け電磁石群
当社は大強度陽子加速器施設(J-PARC)向けに大型で高精度な実験装置用電磁石群を納入し、21世紀を代表する科学・研究活動(物質科学、生命科学、原子核・素粒子研究、核変換技術研究)に貢献しています。
関連情報
日立評論 Vol89 No.02 192-193
千田豊、渡辺隆、阿部充志、吉成孝文、古閑庄一郎
主な納入製品
2017年 第65回 電気科学技術奨励賞受賞「ITER-NBI向け-1MV直流超高電圧整流器の開発」
当社は、ITERのプラズマ加熱と電流駆動のために必要なNBI用の超高電圧電源設備を、量子科学技術研究開発機構(QST)と開発しています。
中性粒子入射装置試験施設(NBTF)用超高電圧電源 【日本担当部分（赤枠）】
中性粒子入射装置試験施設(NBTF)用超高電圧電源 【日本担当部分（赤枠）】
「ITER-NBI実機 - 伝送ライン変位吸収構造の開発」
ITER用のNBI向け伝送ラインでは、地震時に発生するITER建屋と伝送ラインとの変位の差を吸収する構造が重要課題となっています。当社は、伸縮継手、積層ゴム、すべり支承を組み合わせた相対変位吸収構造を開発し、耐震解析によってコンセプト成立の見通しを得ることができました。
ITER建屋と伝送ラインの全体図
相対変位吸収のコンセプト
関連情報
日本原子力学会
ITER 中性粒子入射加熱装置向け伝送ラインの相対変位吸収構造の開発
十河直也、宮副照久、柚木美羽、鈴木隆之、柏木美恵子*1、戸張博之*1、小島有志*1、市川雅浩*1、大下英次*1、柴田直樹*1
- QST / 量子科学技術研究開発機構
主な納入製品
核融合原型炉における誤差磁場補正方法の検討
核融合原型炉開発に向けたアクションプラン「1.超伝導コイル - SC概念基本設計」の一環として、量子科学技術研究開発機構(QST)と共に、核融合原型炉における超伝導コイル由来の誤差磁場および、成立する補正磁場コイルの仕様を検討し、超伝導コイルに求められる製作精度を評価しました。結果として、超伝導コイルに求められる製作精度を、核融合実験炉(ITER)の超伝導コイルと比べて2～4倍に緩和可能な見通しを得ることができました。
① JT-60SA同様、指標BTMEIで誤差磁場評価*1
- TMEI: Three Mode Error Index
- G. Matsunaga et al., Fusion Eng. Des. 98-99, 1113-1117 (2015).
② 各補正磁場コイルの電流値決定には必要電流値を低減可能な正則化法を適用
③ 5000通りの誤差付きコイル群を生成しその内の95%をBTMEI≦0.1 mTまで低減可能な補正磁場コイル形状を決定
制作誤差付き TFC
制作誤差付き PFC ※各誤差は100倍に強調
本検討で決定した補正磁場コイル形状
