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公告内容

公告期間： ～ ( )に付します。

1．競争入札に付する事項RE-07059仕様書のとおり２．入札書等の提出場所等入札説明書等の交付場所及び問い合わせ先(ダイヤルイン)入札説明書等の交付方法上記２．(1)に記載の交付場所または電子メールにより交付する。

ただし、交付は土曜,日曜,祝日及び年末年始(12月29日～1月3日)を除く平日に行う。

電子メールでの交付希望の場合は、「 公告日,契約管理番号,入札件名,当機構担当者名,貴社名,住所,担当者所属,氏名,電話,FAX,E-Mail 」を記載し、上記２．(1)のｱﾄﾞﾚｽに送信。

交付の受付期限は 17:00までとする。

入札説明会の日時及び場所入札及び開札の日時並びに場所R3.8.5(4)実 施 し な い管理部契約課管理研究棟１階 入札室(114号室) 那珂核融合研究所(4)R3.7.15茨城県那珂市向山８０１番地１(3)記(1)下記のとおり〒311-0193E-mail：ＴＥＬ(2)(3)(1)契約管理番号nyuusatsu_naka@qst.go.jp那珂核融合研究所13時30分請負令和 3 年 7 月 15 日ITERジャイロトロン試験用高周波工学試験装置の高機能化改造令和4年2月28日029-270-7234履 行 場 所履 行 期 限一般競争入札入 札 公 告 (郵便入札可)(金)茨城県那珂市向山８０１番地１管 理 部 長核融合エネルギー部門 那珂核融合研究所国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構(木) 令 和 3 年 8 月 5 日川戸 麻衣子国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構 那珂核融合研究所令 和 3 年 9 月 3 日前田 勝ＦＡＸ 029-270-7293(2)件 名内 容(5)３．競争に参加する者に必要な資格当機構から指名停止措置を受けている期間中の者でないこと。

全省庁統一競争入札参加資格を有する者であること。

当機構が別に指定する誓約書に暴力団等に該当しない旨の誓約をできること。

４．入札保証金及び契約保証金 免除５．入札の無効入札参加に必要な資格のない者のした入札入札の条件に違反した者の入札６．契約書等作成の要否７．落札者の決定方法８．その他その他、詳細については、入札説明書によるため、必ず上記２．(2)により、 入札説明書の交付を受けること。

本入札に関しての質問書は、 15:00までに上記問い合わせ先宛てに提出すること。 なお、質問に対する回答は、 中に当機構ホームページにおいて掲載する。

本件以外にも、当機構ホームページ(調達情報)において、今後の「調達予定情報」を掲載していますのでご確認ください。

(掲載箇所URL：https://www.qst.go.jp/site/procurement/)以上 公告する。

本契約締結にあたっては、当機構の定める契約書(契約金額が500万円以上の場合)もしくは請書(契約金額が200万円以上500万円未満の場合)を作成するものとする。

(金) 令和3年7月30日令和3年7月26日 (月)(1)この入札に参加を希望する者は、参考見積書等の提出時に、当機構が別に指定する暴力団等に該当しない旨の誓約書を提出しなければならない。

予定価格の制限の範囲内で、最低価格をもって有効な入札を行った入札者を落札者とする。 (最低価格落札方式)(1)(5)(4)(2)(3)前項の誓約書を提出せず、又は虚偽の誓約をし、若しくは誓約書に反することとなったときは、当該者の入札を無効とするものとする。

国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 契約事務取扱細則第11条第１項の規定に該当しない者であること。

(5)国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 契約事務取扱細則第10条の規定に該当しない者であること。ただし、未成年者、被保佐人又は被補助人であって、契約締結のために必要な同意を得ている者についてはこの限りでない。

(2) 落札決定に当っては、入札書に記載した金額に当該金額の10パーセントに相当する額を加算した金額(当該金額に1円未満の端数があるときは、その端数を切り捨てた金額とする)をもって落札価格とするので、入札者は、消費税に係る課税事業者であるか免税事業者であるかを問わず、見積もった金額の110分の100に相当する金額を入札書に記載すること。

ITERジャイロトロン試験用高周波工学試験装置の高機能化改造仕 様 書国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構核融合エネルギー部門ＩＴＥＲプロジェクト部ＲＦ加熱開発グループ１．一般仕様1.1 件名ITERジャイロトロン試験用高周波工学試験装置の高機能化改造1.2 目的量子科学技術研究開発機構(以下、「量研機構」という。)にてITERジャイロトロンの性能確認試験を実施するが、より安定かつ高効率の運転性能を実証するための試験を行うために、本件では既設高周波工学試験装置について高機能を付加する改造を行う。これにより、ITERジャイロトロンの調達計画に資する。1.3 契約範囲2章に定める作業の実施及び1.7に定める図書の作成提出1.4 実施場所受注者社内等及び量研機構 那珂核融合研究所 JT-60付属実験棟1.5 納期令和４年２月２８日1.6 検査条件2章に示す作業及び1.8に定める提出図書の完納を量研機構が確認したことをもって検査合格とする。1.7 提出図書表 1.7-1 に示す提出図書を量研機構に提出すること。提出図書は A4/A3 サイズであること。図面、スケッチ、購入仕様書等の技術文書は量研機構が確認した場合でも、受注者は適切な契約履行の責任を負うものとする。提出図書は、電子媒体(PDF形式)及び紙媒体を提出すること。表1.7-1 提出図書の一覧図 書 名 提 出 時 期 部数 確認回路図面 納入時 3部 要試験報告書 納入時 3部 要＊試験報告書には、計測条件、計測方法及び計測結果等も記載する。(確認方法)「確認」は次の方法で行う。量研機構は、確認のために提出された図書を受領したときは、確認日を記載した確認印を押印して保存する。確認時に修正、及び、再検討の必要がある場合には、修正や再検討を指示し、再提出されるものを確認する。(提出場所)核融合エネルギー部門 那珂核融合研究所 RF加熱開発グループ1.8 支給品及び貸与品(1) 支給品半導体(FRD，SD) 1式(2) 貸与品なし1.9 機密保持、技術情報及び成果の公開(1) 機密保持受注者は、本業務の実施に当たり、知り得た情報を厳重に管理し、本業務遂行以外の目的で、受注者及び下請け会社等の作業員を除く第三者への開示、提供を行ってはならない。このため、機密保持を確実に行える具体的な情報管理要領書を作成し、これを厳格に遵守すること。(2) 技術情報及び成果の公開受注者が、本業務の実施に当たり、知り得た情報・成果のうち、量研機構が機密情報でないと認めた情報、成果については、あらかじめ書面により量研機構の承認を得ることで、第三者へ開示できることとする。また、量研機構が本契約に関し、その目的を達成するため、受注者の保有する機密情報ではない技術情報を無償で量研機構に提供するものとする。1.10 グリーン購入法の推進(1) 本契約において、グリーン購入法(国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律)に適用する環境物品(事務用品、ＯＡ機器等)が発生する場合は、これを採用するものとする。(2) 本仕様に定める納入印刷物については、グリーン購入法の基本方針に定める「紙類」の基準を満たしたものであること。1.11 協議本仕様書に記載されている事項及び本仕様書に記載のない事項について疑義が生じた場合は、量研機構と協議の上、その決定に従うものとする｡2. 作業仕様2.1概要ITERジャイロトロンのより安定かつ高効率の運転性能を実証するために、本件では3つの高機能を既設の高周波工学試験装置に付加する改造を行う。以下に本仕様で実施する高機能化のための改造項目を示す。(1)アノード電源(APS)の出力の運転領域のバイポーラ化の改造(2)BPS出力の高速可変機能の追加改造(3)ジャイロトロンヒータ電源の精密制御2.2アノード電源(APS)の出力の運転領域のバイポーラ化機能の改造2.2-１ 概要加速電源のアノード電源(APS)はジャイロトロンの運転パラメータによって出力電圧を負領域と正領域の両極性に対応可能なことが必要となる場合がある。そのため、APS電源では、負出力のHV電源と正出力のHV電源の二通りを設け、試験条件によって2台のHV電源の出力を切替えて運転出来るように構成されている。図2-1に既設状態のAPS電源の回路構成を示す。図2-1 既設のアノード電源(APS)電源の回路構成既設APSでは 出力＋10kV/600mAの正側電源と出力－20kV/300mAの電源2台で構成される出力－20kV/600mA負側電源のHV電源で構成されている。それぞれの電源の出力端には高電圧リレーを設け、使用する運転領域によって正負のHV電源の出力を手動で切替えて運転を行なっている。また、運転に必要なシーケンス信号、運転指令信号等についても手動で信号用のコネクタの切替えにより対応している。本件にて既設 APS の出力バイポーラ化機能について運転の利便性改善し実験の効率化を目的とした以下の改造を行う。・既設インターフェースユニットの改造・正負極性判定ユニットの設計製作図2-2に APSの出力のバイポーラ化機能の改造に関する機器構成図を示す。図2-2 APSの出力のバイポーラ化機能の改造に関する機器構成図2.2-2既設インターフェースユニットの改造既設インターフェースユニットについて以下の改造を行う。① 既設リモートシーケンス制御用PLCの更新既設インターフェースユニットで使用しているPLCは発売以来20年以上経過した製品であるため、故障時の修理対応、スペア―パーツの入手ができない状態となっている。

このため、既設の PLC の更新を行なう。PLC の運転制御ソフトについては 2.2-3 に示すAPS正負切替え運転制御機能の追加を含めた改修を行うこと。② 2台のAPS N側HV電源の出力電流の均等化 (マスタ・スレーブ運転)APS N側 HV電源は-20kV300mA出力のHV電源を2台並列接続して-20kV600mA出力の電源を構成している。既設の運転状態では2台のHV電源に同じレベルの運転指令信号を個々に印加し、HV出力はダイオード合成した状態で運転している。2台のHV電源の出力電流は積極的に制御していない為に電流バランスが非常に悪い状態となっている。これを解消するためにマスタ・スレーブ運転を行なうこと。図2-3にマスタ・スレーブ運転の回路構成図を示す。マスタ側HV電源はCV制御とし、スレーブ側HV電源はCC制御とすること。マスタ側のCV制御の運転指令信号は上位制御装置から送出され、正負極性判別回路を介して供給されるものとする。マスタ側電源の出力電流モニタ-出力を 絶縁アンプを介してスレーブ側電源のCC制御の電流指令信号として供給すること。既設インターフェースユニットには マスタ・スレーブ運転で使用する絶縁アンプ及び必要な機器を収納すること。図2-3 マスタ・スレーブ運転の回路構成図マスタ・スレーブ運転における 2 台の APS HV 電源の電流バランスは以下の通りとする。APS 出力電流 300mA～600mA の範囲で 電流アンバランス率＝⊿I(%)≦20％ であること。⊿ I(％)＝｜Imaster－Islave|×100/300mA≦20％2.2-3正負極性判定ユニットの設計製作APS 正負切替え運転を行なうための正負極性判定ユニットを設計製作する。①APS HV 電源のリモート制御運転を行なうためのシーケンス制御用 PLC-slave 端末ユニットPLC-slave端末ユニットは既設インターフェースコントローラに収納されているPLCと通信回線で接続されておりAPS HV電源のリモート制御を行う。②正負極性切替え回路上位制御装置からの運転指令信号の極性を判別し正/負 HV 電源の自動切替えを行なう回路を製作する。APSの正負出力の切替え部の回路構成の一例を図2-4に示す。APSで使用するHV電源は正、負のどちらの極性でもモノポーラの運転指令信号Vrefにより出力電圧が設定され、運転指令信号Vrefは 0～＋10V/出力0～100％ となっている。これに対し、上位制御装置より供給される運転指令信号 Vref はバイポーラ信号となっている。本装置では、上位制御装置から供給される運転指令の極性を電子回路で判別し、判別結果に従って、正/負のHV電源の出力がHVリレーを介して負荷回路に接続される構成とする。図2-4において、正負の切替えを行う回路は、運転指令の切替え部及びHV電源のHV出力の切替え部の2箇所であるが、安全のために極性の判別結果に従い、運転をしない側のHV電源のHV出力及び運転指令は回路から切離すこと。図2-4 APSの正負切替え部の構成③運転指令信号Vrefの極性の判別回路運転指令信号Vrefの極性の判別するための電子回路の一例を 図2-5に示す。Vref は絶縁アンプを介して後段のウインドコンパレータ回路に入力される。ウインドコンパレータは±Vth(V)に閾値をもち、運転指令信号 Vref について、以下の論理で切替えを行う。－Vth ≦ Vref ：負側のHV電源を運転、正側のHV電源を停止する。＋Vth ≦ Vref ：正側のHV電源を運転、負側のHV電源を停止する。｜Vref｜ ≦ ｜Vth｜ ：正負両方のHV電源を停止する。負側HV電源は0～＋10Vの正の運転指令信号により出力が設定されるため、負極性で入力された運転指令信号は極性判別後に極性を反転して負側HV電源に供給する。ウインドコンパレータの閾値±Vth(V)は±200V以下に調整すること。図2-5 APS正負切替え回路 極性判別電子回路ウインドコンパレータの出力が“H”の場合には、対応するHV電源の運転指令信号の回路のアナログスイッチを ON として運転指令を供給し、対応する高電圧リレーを ONにする。このようにして、上位制御装置からの運転指令信号の極性を判別し正負の HV電源を切替えて運転を行う。これらの動作を 図2-6に示す。シミュレーションにより 動作検証した結果を 図2-7に示す。ウインドコンパレータ閾値設定図2-6 加速電源APS 正負切替え回路の動作図2-7 加速電源APS 正負切替え回路の動作 (シミュレーション)④上位制御装置からの光信号の IF回路以下に示すAPSをリモート運転するための上位制御装置からの光信号の IF回路を設けること。・APS ゲートON(入力) →BROADCOM HFBR2521z相当光リンクレシーバRX・APS 高速インターロック(入力) →BROADCOM HFBR2521z相当光リンクレシーバRX⑤APS運転指令信号Vref・上位制御装置からのAPS運転指令信号Vrefを接続するためのBNCコネクタを設けること。・既設 IF ユニットへ送出するAPS運転指令信号Vref を接続するためのBNCコネクタを設けること。・運転指令信号Vref の校正値は、±10V/±100％(P 側+1V/+１kV，N側-1V/-2kV)とする。⑥高電圧リレー駆動回路APS の正負の HV 電源の出力を切替えるための高電圧リレーの駆動回路を設けること。高電圧リレーの仕様を以下に示す。・High Voltage relay GIGAVAC G64C・HV接点仕様 SPDT 50kV/10A・駆動コイルの仕様 DC24V 350mA2.2-4 改造・製作作業2.2-1～3に示した改造製作作業は以下のように行うこと。①既設インターフェースユニットにおける以下の作業は、量研機構JT-60付属実験棟の所定場所で実施すること。・既設PLCの更新・既設PLCのソフトの改修及びチェック・APS N側HV電源におけるマスタ・スレーブ回路の取付け配線②新設 正負極性判定ユニットの製作及び動作確認は受注者社内等で行うこと。③既設インターフェースユニットと新設正負極性判定ユニット間の配線作業(高電圧回路の配線は除く)及びPLCソフトの動作確認は、量研機構JT-60付属実験棟で実施すること。④APS HV電源のマスタ・スレーブ運転の運転確認を量研機構JT-60付属実験棟で実施すること。ただし、試験回路の配線接続は、量研機構側で実施する。⑤模擬抵抗負荷によるAPS正負切替え運転試験を量研機構JT-60付属実験棟で行う。2.2-5 試験検査2.2-1～4 に示した作業終了後、以下の試験検査を実施し、試験報告書を作成すること。①更新したPLCの運転シーケンスのチェック②APS N側HV 電源のマスタ・スレーブ運転の動作試験③模擬抵抗負荷によるAPS正負切替え運転試験④受注者が必要であると考える試験2.3 BPS出力の高速可変機能の追加改造2.3-1 概要既設高周波工学試験装置を使用して ITER ジャイロトロンの性能確認試験を実施する場合、ジャイロトロンが発振中に正規モード発振から不要モード発振へ遷移することがある。この時に、BPS の電圧を 5～10％程度高速で一定短時間低下させることにより、発振を正規モードへ回復させることが出来る。

現在のBPSの出力電圧応答時間は200ms～300msであり、発振を正規モードへ回復させるには高速での可変機能が必要である。

そのため、BPSに5ms～10msの高速で出力電圧を可変できる機能を追加する。BPS出力の高速可変回路の構成を図3-1に示す。図3-1 BPS出力の高速可変回路の構成2.3-2 BPS出力の高速可変回路の構成BPS 出力の高速可変回路は BPS 出力高速可変電圧発生回路と電圧加算ダイオードより構成される。BPSの出力電圧を高速で可変する場合、既設BPS HVPSの出力に直列に接続された電圧加算ダイオードの両端に BPS 出力高速可変電圧発生回路の電圧が既設BPSの出力電圧に高速で重畳(加算)する様にするように出力される。BPSの出力電圧に加算する電圧レベルとタイミングは上位制御装置からの信号に従う。これらの様子を図3-2に示す。図3-2-(a) BPS出力高速可変動作 ⊿Vb減算図3-2-(b) BPS出力高速可変動作 ⊿Vb加算2.3-3 BPS出力高速可変電圧発生回路の説明及び仕様① AC Power supply(交流電源)BPS の出力電圧に加算する電圧を発生する回路において②に示す絶縁トランスの 1次側を駆動して加算する電圧⊿Vb となる必要電力を供給するための交流電源装置である。菊水電子 PCR500M型 同等品の 交流電源を使用するものとする。概略仕様を以下に示す。・入力電圧 AC200V±10％ 50/60HZ・交流出力 単相 AC 0～137Vrms 正弦波 周波数 40～500Hz 500VA・外部信号 DC－0～10V で AC 出力が 0～100％可変可能な機能を付属していること。・レギュレーション 0.15％以内(CV制御)・質量 8Kg以内・動作環境 屋内 周囲温度 0～40℃ 動作湿度 20～80％(結露無し)② 絶縁トランスBPS出力の高速可変回路の出力はGND(接地)電位よりDC40kVにフローティングとなっている。本絶縁トランスは加算する電圧を生成するための③に示す整流回路へAC入力電圧を供給すると共にトランス1次側回路のDC40kVの絶縁を確保するために用いられる。本トランスの概略仕様を以下に示す。・1次側電圧 単相 AC100V±10％ 50～500Hz・2次側電圧/電流 AC2200V 0.2A 440VA・1次/2次、2次/FG(GND)間 耐電圧 DC40KV(常時) テスト電圧ＤＣ64kV1分間・構成 乾式 モールド型トランス・絶縁階級 Ｅ種・入出力取合い 1次側 端子台/2次側 ＨＶケーブル出し(60㎝)・1次2次間に混焼防止板を設ける。③ 整流回路②絶縁トランスの2次側電圧を全波整流し 加算する電圧を生成する。整流回路の概略仕様を以下に示す。・整流方式 ＦＲＤによる単相全波整流回路・AC入力電圧 AC～2200Ｖ 正弦波 50～500Hz・整流器出力電圧電流 DC2200V 0．2A リップル率 1％(rms)以内・整流器出力側にリップルフィルタとしてキャパシタを設ける。・リップルフィルタとしてキャパシタの仕様を以下に示す。*キャパシタの種類 フィルムキャパシタ*定格容量 / 定格電圧 5μF±10％ / DC3kV*キャパシタの両端にブリーダ抵抗、難燃性塗料被膜抵抗：40kΩ/200W を設ける。④ HVSW回路キャパシタバンクの充電電圧をスイッチして、電圧加算ダイオードの両端にパルス的に加算電圧を出力するためのHVSW回路を設けること。HVSW回路は給電側HVSWQ1 と ストレキャパシタンスを放電させるための 放電側 HVSW Q2 により構成されている。以下にHVSW回路の概略仕様を示す。*スイッチ電圧/電流DC4kV/10Ap(パルス電流 通電幅10μs～1ms、繰り返し1Hz、DC連続電流0.5A)*HVSのGNDに対する絶縁耐電圧はDC40kV(常時)、テスト電圧 DC 64kV 1分間とする。*ターンオン時間 3μs以下、ターンオフ時間 5μs以下*スイチングデバイスは1700V/150A定格の2 in 1型IGBT 1S構成で使用すること。2 in 1型を構成している2個の IGBTデバイスは直列接続で使用すること。*スイッチングデバイスのCE間にTVSによる過電圧軽減回路を設ける。*冷却方式は 空冷/自冷とする。*HVSWのON/OFFトリガー信号の取合いは光リンクBroadcom HFBR1522Ｚ取合いとする。ロジックは光信号ONでHVSW ON (導通)とする。*HVSW Q1, Q2それぞれに 電流制限抵抗 300Ω/150Wを設ける事。電流制限抵抗は無誘導高圧抵抗とする。*スイッチ電流の過電流(10A)を検出し光信号として過電流信号をGND電位の制御回路に送出する回路を設ける。⑤ ⊿Vb検出回路(1)⊿Vb検出回路の構成を図3-3に示す。⊿Vb検出回路は⊿Vb検出回路とVref制御回路より構成される。(2)⊿Vb検出回路は電圧加算ダイオードのAK間電圧を2式の分圧回路の差分により検出する。(3)Vref制御回路は上位コントローラからの既設BPS-HVPSのVref信号を受信して⊿Vb として加算する電圧を生成するための AC 電源の Vref 信号と既設 BPS-HVPSのVrefを予め設定された割合で出力する。(4)⊿Vb検出回路の入力信号及び出力信号は以下の通りとする。*入力信号a.整流器出力電圧分圧器差動入力分圧比：40kV/10V(1/4000) 周波数補償回路を設けることb. 既設BPS-HVPSのVref信号0～dc10V/0～40kV*出力信号c. 既設BPS-HVPSのVref信号0～dc10V/0～40kVd. AC電源のVref信号0～dc10V/0～100Vrms⑥ 電圧加算ダイオードの仕様・ダイオードの種類：FRD ｔｒｒ=30～70ns・ダイオードの耐電圧：Vdrm > 3000V・ダイオードの定格電流：Ia > 10A・AK間に適切なCRスナバ回路を設けること。・AK間に適切なTVS回路を設けること。・ダイオードには適切なヒートシンクを設けること。・適用可能な IGBTモジュールのボディ-ダイオードを利用しても良い。⑦ DPM絶縁トランスの1次側電圧を読み取るための3.5桁のDPM(操作電源AC100V)を付属すること。当該DCMの入力信号の接続に使用する2芯シールドケーブル(0.3mmsq×2Cツイスト＋シールド)を20m付属すること。図3-3 ⊿Vb検出回路の構成2.3-4 BPS出力高速可変電圧発生回路の操作電源BPS出力高速可変電圧発生回路の操作電源は以下のとおりとする。・電圧：単相AC100V±10％ 容量：500VA以内・操作電源AC100V入力ラインにはMCCB,受電灯,ノイズフィルタを設けること。・操作電源は端子台接続とする。2.3-5 BPS出力高速可変電圧発生回路の収納ケースBPS出力高速可変電圧発生回路の収納ケースは以下のとおりとする。・収納ケースの寸法 W600×H500×D1000mm 以内・収納ケースはミスミ ユニバーサルフレームを使用した枠構造とする。・収納ケースのカバーは不要とする。・絶縁トランスの2次側に接続されている回路はDC40kVに接続されているため十分な離隔距離、沿面絶縁距離を確保すること。・収納ケースのフレームには接地端子(M8ボルト端子)を設けること。2.3－6試験検査2.3-1～5 に示した改造が完了後、以下の項目の試験検査を行い、試験報告書を作成すること。①高電圧印加回路の絶縁抵抗測定及び耐電圧試験絶縁トランスの1次側を一括し設置する。＋40kV高電圧印加回路を一括しFG(GND)との間に試験耐電圧を印加する。試験電圧印加前と印加後にDC1000Vメガ―で絶縁抵抗を測定する。試験耐電圧は、DC+50kVを1分間印加して、リーク電流を測定する。②主回路通電試験整流器出力に 15kΩの抵抗を接続する。AC 電源を手動で運転し、出力電圧を徐々に上昇させて定格整流器出力 DC2200V/0.2A を確認する。

定格整流器出力において電圧リップルを計測し波形を記録する。③HV SW動作試験電圧加算ダイオードの両端に10～15kΩの無誘導抵抗を接続する。AC電源を手動で運転し整流器出力を100V～2200Vの範囲に設定する。HV SWのONOFFトリガー光信号をPGより与え HVSWが正常に(適正に)スイッチ動作していることを確認する。整流器出力2200Vにおいて、直列接続されたHVSWのスイッチデバイスのVge、Vce波形を測定し記録する。HVSWのON通電時間は10μs～DCの範囲で問題ないことを確認する。④⊿Vb検出回路の動作確認⊿Vb検出回路の回路図面に従い模擬信号を印加して回路の機能、動作を確認する。分圧回路の差動検出動作の確認、既設BPS‐HVPSへの運転指令信号出力の確認、AC電源への運転指令信号出力の確認等々を行なうこと。2.4ジャイロトロンヒータ電源の精密制御2.4-1 概要ジャイロトロンのヒータ電源は上位コントローラからのヒータ設定値に従いヒータトランスの1次側を駆動することにより、2次側に接続されたヒータを定電圧駆動している。ジャイロトロンの長パルス運転時においては、電子放出のエネルギー損失による電子銃の陰極の温度低下により、ビーム電流が低下する。ビーム電流の低下は発振出力の低下や正規モード発振からの逸脱等の不具合の原因となる。このため、電子ビームショットの直前やショット中にヒータ電圧を上昇させエネルギー損失を補償して安定なビーム電流を確保する対策が取られてきた。本件では、一定値の電子ビーム電流を確保するためにフィードバック制御を適用する方法を用いて、ビーム電流の経時的変化を検出し、ビーム電流が基準値(一定値)より低下した場合にはビーム電流が一定値に到達するまでヒータ電力を増加させ、逆に基準値をオーバした場合にはヒータ電力低減動作を行う “ヒータの精密制御回路” を既設回路へ追加する。2.4-2 ジャイロトロンヒータの精密制御回路の構成既設のヒータ電力制御回路にビーム電流一定値制御のためのヒータ電源の出力が増減可能なフィードバック回路を追加する。図 4-1 にジャイロトロンヒータの精密制御回路の構成を示す。ジャイロトロンヒータの精密制御回路は以下の制御回路より構成される。①ヒータ運転指令信号補正値演算回路ヒータ運転指令信号補正値演算回路はジャイロトロンのコレクタ電流を検出し、コレクタ電流基準設定値との差分がゼロとなるようなヒータ電源の運転指令信号の補正値⊿Vrefを演算しVref補正回路に出力する。②Vref 補正回路Vref 補正回路はモード切替えSWを有し、“ヒータ出力補正無しモード”と“ヒータ出力補正モード”が選択できる。“ヒータ出力補正無し”モードでは既設と同等のヒータ電源の出力制御を行なう。ヒータ電源は上位制御装置からのヒータ電源運転指令Vref-PLCにより出力が制御される。“ヒータ出力補正”モードでは、ジャイロトロンのコレクタ電流が一定になるように既設の上位コントローラからの運転指令Vref-PLCに補正値⊿Vrefを加算した運転指令でヒータ電源を運転することによりジャイロトロンのコレクタ電流の一定制御を行う。図4-1ジャイロトロンヒータの精密制御回路の構成2.4-3 操作電源ジャイロトロンヒータの精密制御回路の操作電源は以下のとおりとする。・AC100V±10％ 容量500VA・操作電源入力部にNFB又は保護ヒューズ及び受電表示灯を設ける。・操作電源の接続は端子台取合いとする。2.4-4 収納ケースジャイロトロンヒータの精密制御回路は EIA 規格の標準ラックに収納可能なユニット構成とする。2.4-5入出力信号の接続取合い・コレクタ電流信号(校正値10A/1V)入力→絶縁型BNC-Rコネクタ取合いとする。・既設ヒータ電源の運転指令信号Vref-PLC(校正値10％/１V)→絶縁型BNC-Rコネクタ取合いとする。・既設ヒータ電源のVref 出力(校正値10％/１V)→絶縁型BNC-Rコネクタ取合とする。・操作電源入力(AC100V/500VA)→端子台取合いとする。・接地端子→収納ユニット後面にM4サイズのネジ接地端子を設ける。2.4-6 コレクタ電流 Icの基準信号設定コレクタ電流Icの基準信号設定用の10回転ポテンショメータを収納ユニットパネル面に設けること。2.4-7 ヒータ電源出力の監視・ヒータ電源の出力を計測するための出力電圧、電流、電力を表示する単相2線用のパワーメータを1台付属すること。・パワーメータは “Mシステム技研 電力パワーメータ 54U2-1223-AD4” 又はその相当品とする。・電流計測用のカレントトランス 5A/5A を1個付属すること。・ヒータ電源とパワーメータ間の配線に使用する多芯ケーブル(0.75mmsq×4 芯-5m)を付属すること。2.4-8 ヒータ運転指令信号補正値演算回路のレベルADJ回路のゲインレベルADJ回路のゲインは0.1、0.2、0.5、1.0、5.0、10.0が設定できること。ゲインの可変はプリント基板所のトリマーなどで調整できること。2.4-9 ヒータ運転指令信号補正値演算回路の積分回路・積分回路の信号掃引時間は 1sec/0-100％～100sec/0-100％の範囲が設定可能なこと。・掃引時間の設定はプリント基板上の抵抗器又はキャパシタの部品の交換による方法で良い。・積分回路の“スタート”“ストップ”等の掃引動作を行なうためのトグル SWを設ける。“スタート“設定では 積分回路の入力電圧レベルまでの掃引を行うこと。“ストップ”設定では 積分回路の入力電圧ゼロレベルまでの掃引を行うこと。2.4-10 ヒータ運転指令信号補正値演算回路のリミット回路・ヒータ運転指令信号補正値演算回路に信号リミット回路を設けること。・信号リミット値は以下の範囲で設定できること。信号リミット値の設定はプリント基板上のトリマーで設定可能であること。・信号リミット値：±0.1V～±5V2.4-11試験検査2.4-1～11に示した作業が完了後、以下の項目の試験検査を行い試験報告書を作成すること。・ヒータ運転指令信号補正値演算回路の動作確認ヒータ運転指令信号補正値演算回路に模擬信号を入力し各部の動作をチェックすること。積分回路のスイープ時間を確認すること。・Vref 補正回路Vref 補正回路に模擬信号を印加して各部の動作をチェックすること。以上