こちら - 量子科学技術研究開発機構

ITER EC ランチャーの最終設計のための解析作業
仕様書
平成28年5月
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
核融合エネルギー研究開発部門那珂核融合研究所
ITER プロジェクト部
RF加熱開発グループ
目次
1. 一般仕様 ........................................................................................................ 1
1.1 件名：ITER EC ランチャーの最終設計のための解析作業 ........................ 1
1.2 目的及び概要 ............................................................................................ 1
1.3 作業範囲 ................................................................................................... 1
1.4 実施場所 ................................................................................................... 1
1.5 提出書類 ................................................................................................... 1
1.6 納期 .......................................................................................................... 2
1.7 検収条件 ................................................................................................... 2
1.8 支給品及び貸与品 ..................................................................................... 2
1.9 一般事項（仕様書の制限的記載事項） ........................................................ 2
1.10 計算機の使用について ............................................................................. 2
1.11 品質管理 ................................................................................................. 3
1.12 知的財産 ................................................................................................. 4
2. 作業内容 ........................................................................................................ 6
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
EC ランチャーの電磁力解析 ...................................................................... 6
EC ランチャーの構造解析 .......................................................................... 7
ミリ波設計支援........................................................................................... 9
準光学結合ユニットの熱構造解析 .............................................................. 9
受入検査................................................................................................. 10
1. 一般仕様
1.1 件名：ITER EC ランチャーの最終設計のための解析作業
1.2 目的及び概要
ITER EC ランチャーの最終設計作業を実施するに当たり、電磁力・構造解析やミリ
波設計計算を実施する。
1.3 作業範囲
受注者は、下記の作業を実施するものとする。
・ITER ECランチャーの電磁力解析
・ITER ECランチャーの構造解析
・ITER ECランチャーのミリ波設計支援
1.4 実施場所
茨城県那珂市向山８０１−１
・国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（以下、「量研機構」という）
核融合エネルギー研究開発部門那珂核融合研究所 JT—60付属実験棟内
・その他、事前に協議して定めた場所
1.5 提出書類
下表に示す書類を提出すること。
書類名
指定様式
提出期日
部数備考
1
Quality Plan
指定なし
契約後、及び、変更
の都度速やかに
1部
スケジュール含む。契
約後、英語テンプレー
トを提示。
2
報告書
指定なし
第１章６項に記載
3部
解析結果の記述、1
及び3も添付する。
3
図面（モデル
指定なし
図含む）
第１章６項に記載
3部
電子データも納入
4
委任又は下請
負届
作業開始2週間前
1式
まで
量研機構
指定
※下請負等がある場
合に提出
＊なお、各書類の最終版の提出に際し、上記提出場所の他に以下宛まで電子メール
にて送付することとする。従って、書類は最終的に電子ファイルとする。
（宛先）量研機構核融合エネルギー研究開発部門文書管理センター
メールアドレス： [email protected]
1
1.6 納期
平成29年3月17日
1.7 検収条件
第1章5項に記載する提出書類が必要部数納入され、第2章5項に定める検査の合
格をもって検収とする。
1.8 支給品及び貸与品
(1) 支給品
無し
(2) 貸与品
計算機
1.9 一般事項（仕様書の制限的記載事項）
本作業の受注者は、以下に示す項目について満足することが必須である。
1. UNIX 及び Windows、Machintosh について、使用上の知識を有し、且つ、使用でき
ること。
2. 解析モデリング作業として CATIA V5R23、並びに、Pre/Post 作業として I-DEAS、
ANSYS、及び、CAD doctor が使用できること。
3. 構造・渦電流解析コード ANSYS/Mechanical/EMAG が使用でき、且つ、Zooming
法で渦電流解析を実施できること。
4. 光学設計ソフトウェア ZEMAX、及び、プログラミング言語として、C、Fortran 及び
MPI の知識を有し、且つ、使用できること。
5. CATIA V5 を使用した作業を実施するに当たり、次の資格を有すること。
・ITER 機構が認証する CAD 作業員資格(CAD-B)
6. 本作業に必要な知識として、ITER 水平ポート EC アンテナの構造概念の知見を有
すること。
7. 量研機構那珂核融合研究所、ITER 研究開発棟/JT—60 付属実験棟内にて作業を
すること。
1.10 計算機の使用について
本作業を行うに際し、量研機構の大型計算機、付属機器並びに計算プログラム、
Pre/Post 作業プログラム、RF 加熱開発グループ（以下「当グループ」という）内の計算
機や付属機器解析プログラムなどの使用を許可する。ただし、機密保護やソフトウェ
ア著作権の観点から、当グループの指示のもとに使用すること。
1.10.1 当グループ計算機の利用
計算機
：PC ワークステーション
利用期間
：契約締結日~納期日
2
計算プログラム
：ANSYS、Eddycal Solid、ミリ波最適化プログラム等
Pre/Post 作業プログラム：ANSYS、I-DEAS、CATIA、CAD doctor、Excel 等
1.11 品質管理
受注者は、本契約の履行に当たり次に定める品質保証活動に係る要求事項を文
書化された手順により確立し、作業を行うこと。この手順には、受注者の品質保証プロ
グラムを適用しても良い。本契約の履行に該当する項目の内容に関しては、品質保証
計画書に記載すること。なお、受注者は、量研機構から要求があった場合には、本契
約の適切な管理運営を証明するために必要な文書及びデータを提供するものとす
る。
受注者の管理すべき品質保証要求事項（本契約の履行に係る項目のみ適用）
（１）業務実施計画
（２）契約内容の確認（変更管理を含む。）
（３）設計管理
・設計レビュー
・設計変更管理
＊「*独立検証」が要求される場合は、別途、記載する。
（４）購買管理
（５）製作管理
・工程管理
・特殊工程の管理
・識別及びトレーサビリティ
・支給品の管理
（６）試験検査
・試験検査の管理
・試験計測機器の管理
＊「**認定検査員による検査及び試験」が要求される場合は、別途、記載する。
（７）コンピュータプログラム及びデータの管理
（８）不適合の管理
（９）作業従事者の力量
（１０）文書及び記録管理
3
1.12 知的財産
別紙 1「イーター・タスク契約に関する調達に係る特約事項」に定められたとおりとす
る。
1.13 機密保持、技術情報及び成果の公開
(1) 機密保持
受注者は、本業務の実施に辺り、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、本業務の実施に辺り、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。
1.14 情報セキュリティの確保
別紙 2「情報セキュリティの確保に関する事項」を遵守すること。
1.15 安全管理
本業務の実施に辺り、量研機構内で作業を実施する場合には、下記の一般安全
管理を実施すること。
・作業計画に際し綿密かつ無理のない工程を組み、材料、労働安全対策等の準備
を行い、作業の安全確保を最優先としつつ、迅速な進捗を図るものとする。また、
作業遂行上既設物の保護及び第三者への損害防止にも留意し、必要な措置を講
ずるとともに、火災その他の事故防止に努めるものとする。
・作業現場の安全衛生管理は、法令に従い受注者の責任において自主的に行うこ
と。
・受注者は、作業着手に先立ち量研機構と安全について十分に打合せを行った後
着手すること。
・作業中は、常に整理整頓を心掛ける等、安全及び衛生面に十分留意すること。
・受注者は、本作業に使用する機器、装置の中で地震等により安全を損なう恐れの
あるものについては、転倒防止策等を施すこと。
4
1.16 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。
1.17 特記事項
(1) 受注者は量研機構が量子科学技術の研究・開発を行う機関であり、高い技術力
及び高い信頼性を社会的にもとめられていることを認識し、量研機構の規程等を
遵守し安全性に配慮し業務を遂行しうる能力を有する者を従事させること。
(2) 受注者は業務を実施することにより取得した当該業務及び作業に関する各デー
タ、技術情報、成果その他の全ての資料及び情報を量研機構の施設外に持ち
出して発表もしくは公開し、または特定の第三者に対価をうけ、もしくは無償で提
供することはできない。ただし、あらかじめ書面により量研機構の承認を受けた場
合はこの限りではない。
(3) 受注者は業務の実施に辺り、次に掲げる関係法令及び所内規程を遵守するも
のとし、量研機構が安全確保の為の指示を行ったときは、その指示に従うものと
する。
イ．那珂核融合研究所安全衛生管理規則
ロ．那珂核融合研究所事故対策規則
ハ．那珂核融合研究所事故対策要領
(4) 受注者は異常事態等が発生した場合、量研機構の指示に従い行動するものと
する。
(5) 受注者は従事者に関しては労基法、労安法その他法令上の責任及び従事者の
規律秩序及び風紀の維持に関する責任を全て負うものとする。
(6) 受注者は、本作業を円滑に進めるため、量研機構と打合せの下で作業を進める
こととする。また、仕様書に定めのない事項については、量研機構と協議のうえ
決定する。
5
2. 作業内容
ITER EC ランチャーの改良設計（図 1）に基づき、電磁力解析モデルの作成と電磁
力解析、その結果を用いた構造（応力）解析及び要素機器について各種条件での構
造解析を行うこと。対象項目は下記のとおりである。
・ランチャー全体
・ミラー
・ポートプラグ
・フロントシールド
・導波管ユニット
また、ミリ波設計支援として、ミリ波伝播最適化プログラムの改良、計算モデル作成
及びミリ波伝播最適化計算をミリ波伝送部の上・中・下段ユニットについて行う。
モデル作成における詳細なメッシュサイズ、各種解析条件等は、作業開始前に提
示する。
2.1 EC ランチャーの電磁力解析
2.1.1 電磁力解析モデルの作成（3~5 ケース）
プラズマ消滅時の磁束密度の時間変化を設定するためのランチャー全体を囲うセ
ル領域を作成する。その領域を含め、ランチャー全体、及び、要素機器の有限要素モ
デルを作成する。
・ランチャー全体（図 1 参照）
サイズ：~1700mm x 2200mm x 3000mm（横・縦・奥行き）
メッシュサイズ：十〜百 mm オーダ（場所により異なる）
・ミラー（図 2, 3 参照）
メッシュサイズ：数~十数 mm オーダ
・ポートプラグ（図 4 参照）
メッシュサイズ：十〜百 mm オーダ（場所により異なる）
・フロントシールド（図 5 参照）
メッシュサイズ：十〜数十 mm オーダ（場所により異なる）
・導波管ユニット（図 6 参照）
メッシュサイズ：十〜数十 mm オーダ（場所により異なる）
＊作業に当たり CAD 設計データと整合性を取るため、CATIA での作業が発生する。
2.1.2 電磁力解析
下記に示す機器の各条件での解析を行うこととする。なお、詳細な各種解析条件
等は、作業開始前に提示する。
6
A. 一般条件
・初期温度：常温又は 100℃
・冷却水圧力：3MPa（ベーキング 4.4MPa）
・プラズマ消滅条件（詳細データは計算前に提示する）
MD II
MD II
MD I
MD I
Downward
Upward
Downward
Upward
Exponential 16ms
Exponential 16ms
Current Quench 22ms
Current Quench 22ms
VDE III Downward
Exponential 16ms
VDE III Upward
Exponential 16ms
B. 解析対象
・フロントシールド（遮蔽ブランケットモジュール、支持プレート）
・ポートプラグ
・ミラー
・導波管ユニット
・ランチャー全体
C. 計算方法
Pre 作業＊
：モデル作成や条件設定などを行う作業
Post 作業＊
：解析データの図示化、グラフ化などをする作業
Pre/Post 作業：CATIA、CAD doctor、ANSYS
電磁力解析
：ANSYS
D. 結果出力
EC ランチャー全体、及び、各機器に対して以下の結果を表示すること。
・モデル図
・渦電流分布
・トルク、電磁力の時間変化（トルク vs プラズマ消滅時間）
2.2 EC ランチャーの構造解析
第 2.1 章の電磁力解析で得られた電磁力・トルク結果を用いて構造解析を行う。ま
た、量研機構が指定する要素機器について、改良設計案に基づき構造解析を行う。
2.2.1 構造解析モデルの作成
・ミラー（図 2, 3 参照）
メッシュサイズ：数~十数 mm オーダ
・ポートプラグ（図 4 参照）
メッシュサイズ：十〜百 mm オーダ（場所により異なる）
・遮蔽ブランケット（図 5 参照）
7
メッシュサイズ：十〜数十 mm オーダ（場所により異なる）
＊作業に当たり CAD 設計データと整合性を取るため、CATIA での作業が発生する。
2.2.2 構造解析
下記に示す機器の各条件での解析を行うこととする。なお、詳細な各種解析条件
等は、作業開始前に提示する。
A. 一般条件
・初期温度：常温又は 100℃
・冷却水圧力：3MPa（ベーキング 4.4MPa）
・負荷条件：2.1.2 で実施する電磁力を使用する。要素機器の構造解析を実施す
るに当たっては、作業開始前に指示する。
・拘束条件：各機器によって異なるため、作業開始前に指示する。
・その他
ヤング率：銅合金 1.15 x 1011 Pa
ステンレス 1.80 x 1011 Pa
ポアソン比：銅合金 0.3
ステンレス 0.31
線熱膨張係数：銅合金 1.85 x 10-5
ステンレス 1.75 x 10-5
B. 解析対象
・遮蔽ブランケットモジュール
・ブランケット支持プレート
・ポートプラグ
・可動ミラー、フォーカスミラー
C. 計算方法
Pre 作業＊
：モデル作成や条件設定などを行う作業
Post 作業＊
：解析データの図示化、グラフ化などをする作業
Pre/Post 作業：CATIA、CAD doctor、ANSYS、I-DEAS
構造解析
：ANSYS
D. 結果出力
各機器に対して以下の結果を表示すること。
・モデル図
・応力分布（トレスカ、ミーゼス）
・変位分布
・最大応力周辺部の応力分布
・最大変位周辺部の変位分布
8
2.3 ミリ波設計支援
EC ランチャーのミリ波伝播設計を実施するに当たり、設計パラメータの検討に C 言
語及び Fortran 言語を使用した最適化プログラム及び光学設計ソフトウェア ZEMAX を
用いる。本作業では、そのプログラムの改良支援及び、ミリ波伝播最適化計算を行う。
具体的には、
・ミリ波伝播最適化プログラムの改良
・ ZEMAX 用モデル作成
・ミリ波伝播最適化計算
・計算結果の可視化
を行う。最適化計算では、導波管設置角度、ミラー形状・設置状態、ミラー上の熱負荷、
BSM Opening 形状及びミリ波伝送効率などをパラメータとした計算を行う。なお、モデ
ル条件及びパラメータ条件等の詳細は、作業開始前に提示する。
＊作業に当たり CAD 設計データと整合性を取るため、CATIA での作業が発生する。
A. 一般条件
・導波管径：50mm
・ミリ波ビームタイプ：LP01、及び LP01+LP11
B. 最適化対象
・ミリ波伝送部の上・中・下段ユニット（図 7、図 8 参照）
C. 計算方法
Pre 作業＊
：プログラム改良、モデル作成や条件設定などを行う作業
Post 作業＊
：計算データの図示化、グラフ化などをする作業
Pre/Post 作業：CATIA、ZEMAX、I-DEAS
最適化計算
：C プログラム、Fortran プログラム、ZEMAX
D. 結果出力
各項目に対して以下の結果を表示すること。
・モデル図
・ビームパワー密度分布図
・ビーム伝送効率
2.4 準光学結合ユニットの熱構造解析
2.4.1 構造解析モデルの作成
・準光学結合ユニット
メッシュサイズ：数~十数 mm オーダ
9
＊作業に辺り CAD 設計データと整合性を取るため、CATIA での作業が発生する。
2.5 受入検査
(1)検査方法：報告書の内容を確認する。
(2)合格基準：第 2 章の作業結果が報告書に記載されていること。
10
図 1 ITER EC ランチャー全体
11
図 2 フォーカスミラー
図 3 可動ミラー
12
図 4 ポートプラグ
13
図 5 フロントシールド（遮蔽ブランケット）
14
図 6 導波管ユニット
15
図 7 ミリ波中段ユニット
図 8 ミリ波下段ユニット
16
別紙 1
イーター・タスク契約に関する調達に係る特約事項
国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（以下「甲」という。）と契約相手方（以下「乙」
という。）は、本契約について、契約条項によるほか、次の特約事項（以下「本特約事項」とい
う。）による。
（定義）
第 1 条本契約において「知的財産権」とは、次の各号に掲げるものをいう。
(1) 特許権又は特許を受ける権利
(2) 実用新案権又は実用新案登録を受ける権利
(3) 意匠権又は意匠登録を受ける権利
(4) 商標権又は商標登録を受ける権利
(5) 回路配置利用権又は回路配置利用権の設定の登録を受ける権利
(6) 種苗法に規定する育成者権又は品種登録を受ける地位
(7) プログラム又はデータベースの著作物の著作権
(8) 外国における、第１号から第７号に記載の各知的財産権に相当する権利
(9) 技術情報のうち書類や電子データを格納した電子媒体等の有体物に記録された情報
であり秘匿することが可能なものであり、かつ、財産的価値のあるもの（以下「商業
秘密」という。）に関し、法律上保護される利益に係る権利
2 本契約において「発明等」とは、特許権の対象となるものについては発明、実用新案権の
対象となるものについては考案、意匠権、商標権、回路配置利用権及びプログラム等の著
作権の対象となるものについては創作、育成者権の対象となるものについては育成並び
に商業秘密を使用する権利の対象となるものについては案出をいう。
3 本契約において「生み出された知的財産権」とは、この契約の履行において、乙が単独で
又は甲と共同で取得し、開発し、又は創出した知的財産権をいう。
4 本契約において「協定」とは「イーター事業の共同による実施のためのイーター国際核融
合エネルギー機構の設立に関する協定」をいう。
5 本契約において「イーター機構」とは、協定により設立された「イーター国際核融合エネル
ギー機構」をいう。
6 本契約において「加盟者」とは、協定の締約者をいう。
7 本契約において「特許等」とは、特許、登録実用新案、登録意匠、登録商標、登録回路配
置及び登録品種の総称をいう。
（発明等の報告）
17
第 2 条乙は、本契約の履行において発明等を創出した場合には（以下、かかる発明等を
「本発明等」という。）、速やかに甲に書面により報告するものとする。乙は、甲が当該報告
を、イーター機構に提供することに予め同意する。
（生み出された知的財産権の帰属）
第 3 条本発明等に係る知的財産権は、他の合意がない限り、すべての国において、イータ
ー機構に帰属する。
（生み出された知的財産権の実施）
第 4 条乙は、前条で自らが創出した本発明による知的財産権のうち、平和目的での核融合
研究開発の目的のために、実施権を希望する場合は、甲に文書により申し出るものとする。
甲は、乙からの申し出を書面で受けた場合は、当該実施権の許諾について、イーター機構
と協議するものとする。
（創出者への補償）
第 5 条乙は、乙の従業者又は役員（以下「従業者等」という。）が本契約の履行において行
った発明等に係る特許等を受ける権利その他の知的財産権を、適用法令に従い、乙の費
用と責任において従業者等から承継するものとする。
（下請負人）
第 6 条乙は、本契約の履行のために契約等を締結する下請け者又は部品提供者等に対し、
乙の責任において本特約事項の規定を遵守させるよう措置するものとする。
（有効期間）
第 7 条契約条項の定めにかかわらず、本特約事項の定めの有効期間は協定の終了までと
する。
18
別紙 2
「情報セキュリティの確保に関する事項」
1．受注者は、契約の履行に関し、情報システム（情報処理及び通信に関わるシステムであっ
て、ハードウェア、ソフトウェア及びネットワーク並びに記録媒体で構成されるものをい
う。）を利用する場合には、量研機構の情報及び情報システムを保護するために、情報シス
テムからの情報漏洩、コンピュータウィルスの侵入等の防止その他必要な措置を講じなけ
ればならない。
2．受注者は、次の各号に掲げる事項を遵守するほか、量研機構の情報セキュリティ確保のた
め、量研機構が必要な指示を行ったときは、その指示に従わなければならない。
(1) 受注者は、契約の業務に携わる者（以下「担当業務者」という。）を特定し、それ以外の者
に作業をさせてはならない。
(2) 受注者は、契約に関して知り得た情報（量研機構に引き渡すべきコンピュータプログラム
著作物及び計算結果を含む。以下同じ）を取り扱う情報システムについて、業務担当者以
外の当該情報にアクセス可能とならないよう適切にアクセス制限を行うこと。
(3) 受注者は、契約に関して知り得た情報を取り扱う情報システムについて、ウィルス対策ツ
ール及びファイアウォール機能の導入、セキュリティパッチの適用等適切な情報セキュリ
ティ対策を実施すること。
(4) 受注者は、P2P ファイル交換ソフトウェア（Winny、WinMX、KaZaa、Shera 等）及び SoftEnter
を導入した情報システムにおいて、契約に関して知り得た情報を取り扱ってはならない。
(5) 受注者は、量研機構の承諾のない限り、契約に関して知り得た情報を量研機構又は受注者
の情報システム以外の情報システム（業務担当者が所有するパソコン等）において取り扱
ってはならない。
(6) 受注者は、委任をし又は下請負をさせた場合は、当該委任又は下請負を受けた者に対して、
情報セキュリティの確保について必要な措置を講ずるように努めなければならない。
(7) 受注者は、量研機構が求めた場合には、情報セキュリティ対策の実施状況についての監査
を受け入れ、これに協力すること。
(8) 受注者は、量研機構の提供した情報並びに受注者及び委任又は下請負を受けた者が契約業
務のために収集した情報について、災害、紛失、破壊、改ざん、棄損、漏洩、コンピュー
タウィルスによる被害、不正な利用、不正アクセスその他の事故が発生、又は生ずるおそ
れのあることを知った場合は、ただちに量研機構に報告し、量研機構の指示に従うものと
する。契約の終了後においても、同様とする。
なお、量研機構の入札に参加する場合、または量研機構からの見積依頼を受ける場合にも、上
記事項を遵守していただきます。
以上
19

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