High-temperature and high-density plasmas are achieved by means of real-time control, fast diagnostic, and high-power heating systems. Those systems are precisely controlled via highly integrated electronic components, but can be seriously affected by radiation damage. Therefore, the effects of irradiation on currently used electronic components should be investigated for the control and measurement of Large Helical Device (LHD) deuterium plasmas. For the precise estimation of the radiation field in the LHD torus hall, the MCNP6 code is used with the cross-section library ENDF B-VI. The geometry is modeled on the computer-aided design. The dose on silicon, which is a major ingredient of electronic components, over nine years of LHD deuterium operation shows that the gamma-ray contribution is dominant. Neutron irradiation tests were performed in the OKTAVIAN at Osaka University and the Fast Neutron Laboratory at Tohoku University. Gamma-ray irradiation tests were performed at the Nagoya University Cobalt-60 irradiation facility. We found that there are ethernet connection failures of programmable logic controller (PLC) modules due to neutron irradiation with a neutron flux of 3 × 106 cm−2 s−1. This neutron flux is equivalent to that expected at basement level in the LHD torus hall without a neutron shield. Most modules of the PLC are broken around a gamma-ray dose of 100 Gy. This is comparable with the dose in the LHD torus hall over nine years. If we consider the dose only, these components may survive more than nine years. For the safety of the LHD operation, the electronic components in the torus hall have been rearranged.
高温・高密度プラズマは、リアルタイム制御、高速診断、および高電力加熱システムによって実現される。これらのシステムは高集積電子部品を介して精密に制御されているが、放射線損傷によって深刻な影響を受ける可能性がある。したがって、大型ヘリカル装置（LHD）重水素プラズマの制御と計測のためには、現在使用されている電子部品に対する照射の影響を調査すべきである。LHDトーラスホール内の放射線場を精密に評価するために、断面積ライブラリENDF B-VIを用いてMCNP6コードを使用している。形状はコンピュータ援用設計（CAD）に基づいてモデル化されている。電子部品の主成分であるシリコンへの、LHD重水素運転の9年間にわたる線量は、ガンマ線の寄与が支配的であることを示している。中性子照射試験は、大阪大学のOKTAVIANと東北大学のFast Neutron Laboratoryで実施された。ガンマ線照射試験は、名古屋大学のコバルト60照射施設で実施された。我々は、中性子束3 × 10^6 cm−2 s−1の中性子照射により、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）モジュールのイーサネット接続障害が発生することを見出した。この中性子束は、中性子遮蔽がない場合のLHDトーラスホールの地下階レベルで予想されるものに相当する。PLCのほとんどのモジュールは、ガンマ線線量100 Gy付近で破損する。これは、LHDトーラスホールにおける9年間の線量に相当する。線量のみを考慮すれば、これらの部品は9年以上耐える可能性がある。LHD運転の安全性のため、トーラスホール内の電子部品は再配置された。