AbstractThis paper identifies the requirements for the International Thermonuclear Experimental Reactor metrology and viewing system, and describes a remotely operated precision surface mapping system. A metrology system capable of achieving sub-millimeter accuracy must operate in a reactor vessel that has high gamma radiation, high vacuum, elevated temperature, and magnetic field. A coherent, frequency modulated laser radar system is under development to meet these requirements. The metrology/viewing sensor consists of a compact laser optics module linked through fiber optics to the laser source and imaging units, located outside the harsh environment. The deployment mechanism is a remotely operated telescopic-mast. Gamma irradiation to 107 Gy was conducted on critical sensor components at Oak Ridge National Laboratory, with no significant impact to data transmission, and analysis indicates that critical sensor components can operate in a magnetic field with certain design modifications. Plans for testing key components in a magnetic field are underway.
本論文は、国際熱核融合実験炉の計測および監視システムに対する要求事項を特定し、遠隔操作による精密表面マッピングシステムについて述べるものである。サブミリメートル精度を達成可能な計測システムは、高ガンマ線、高真空、高温、および磁場が存在する炉容器内で動作しなければならない。コヒーレント周波数変調レーザーレーダーシステムが、これらの要求事項を満たすために開発中である。計測・監視センサーは、過酷な環境の外部に配置されたレーザー源および撮像ユニットに光ファイバーを介して接続された、コンパクトなレーザー光学モジュールで構成される。展開機構は遠隔操作式の伸縮マストである。オークリッジ国立研究所において、重要センサー構成部品に対する107 Gyまでのガンマ線照射が実施され、データ伝送への有意な影響は認められなかった。また、解析の結果、特定の設計変更を施すことにより、重要センサー構成部品は磁場環境下でも動作可能であることが示された。磁場環境下での主要構成部品の試験計画が進行中である。