The design and manufacture of Nb3Sn conductors for ITER toroidal field (TF) coils have many technical challenges. Although it was demonstrated in the ITER model coil project that the conductors have a sufficiently high performance and the engineering design is valid, unexpected issues arose. Through both theoretical and experimental efforts improved conductors were developed. The Japan Atomic Energy Agency started to procure improved conductors for TF coils as part of the ITER project. Because the required tonnage of Nb3Sn strands is quite large compared with past experience and the required superconducting performance is higher than that of the model coils, quality control techniques are very important for the successful manufacture of the strands. Approximately 60 ton of Nb3Sn strands have been successfully completed under a severe quality control regimen and all strands meet ITER specifications. This paper summarizes the technical developments leading to the first successful mass production of ITER TF conductors.
Nb3Sn導体のITERトロイダル磁場(TF)コイル用設計および製造には多くの技術的課題がある。ITERモデルコイル計画において導体が十分に高い性能を有し、工学的設計が有効であることが実証されたが、予期せぬ問題が生じた。理論的および実験的両方の取り組みを通じて、改良された導体が開発された。日本原子力研究開発機構はITER計画の一環としてTFコイル用改良導体の調達を開始した。要求されるNb3Snストランドのトン数は過去の経験と比較してかなり多く、要求される超伝導性能はモデルコイルのものよりも高いため、品質管理技術はストランドの製造成功にとって非常に重要である。約60トンのNb3Snストランドが厳格な品質管理体制の下で首尾よく完成し、すべてのストランドがITER仕様を満たしている。本論文は、ITER TF導体の初めての量産成功に至る技術的発展を要約するものである。