The 1 MV bushing of the ITER NB injector is probably one of the most challenging components of the whole accelerator, since such a high voltage (HV) in a contaminated and radiated environment requires the development of non-standard technologies. This paper intends to provide a guideline for the design of 1 MV bushing for the ITER neutral beam injector test bed. Although mainly focused on the SINGAP alternative concept of the injector, the reported general criteria can be useful for the design of other HV components, such as post insulators of the acceleration grids. For every different kind of required insulation, basic physical models describing breakdown phenomena are reported together with the main technological implications and the practical recommendations necessary to improve insulation performance. The results of the finite element analyses of 1 MV bushing, operating at CEA—Cadarache laboratories, are used to validate general criteria in a typical geometry. The effects of radiation, such as neutrons and gamma rays, on solid insulators and gases have also been taken into account, describing the most important phenomena and the related implications in terms of voltage hold-off capabilities. Finally the design of the bushing in the SINGAP option and the solutions adopted are described.
ITER NB入射器の1 MVブッシングは、おそらく加速器全体の中で最も困難な構成要素の一つである。なぜなら、汚染され放射線環境下にあるこのような高電圧(HV)は、非標準的な技術の開発を必要とするからである。本論文は、ITER中性粒子ビーム入射器テストベッド用の1 MVブッシングの設計に関する指針を提供することを目的としている。主に入射器のSINGAP代替コンセプトに焦点を当てているが、報告された一般的な基準は、加速グリッドのポスト絶縁体などの他の高電圧コンポーネントの設計にも有用である。要求される様々な種類の絶縁それぞれについて、絶縁破壊現象を記述する基本的な物理モデルが、主な技術的影響と、絶縁性能を向上させるために必要な実践的な推奨事項とともに報告されている。CEA-カダラッシュ研究所で運転されている1 MVブッシングの有限要素解析の結果は、典型的な形状における一般的な基準を検証するために使用されている。中性子やガンマ線などの放射線が固体絶縁体や気体に及ぼす影響も考慮されており、最も重要な現象と、電圧保持能力に関する関連する影響が記述されている。最後に、SINGAPオプションにおけるブッシングの設計と採用された解決策が記述されている。