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Research for new paradigm of transport due to phase space fluctuations in fusion plasma

聚变等离子体相空间涨落引起的新输运范式的研究

基本信息

批准号：
21H04973
负责人：
居田克巳
金额：
$ 399.78万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-05-18 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の具体的内容はイオンと電子の位相空間の歪みを研究することで、以下の方法に沿って研究を行う。１）イオンと電子の速度空間歪みの揺らぎを検出する計測システムを開発する。２）低衝突周波数の高温プラズマを生成できる装置で実験・観測を行う。３）理論・シミュレーションからのアプローチをこれらの実験と相補させる。１-A) 高速荷電交換分光システムによる速度空間のマクスウェル分布からの歪みの計測には、イオン衝突時間周波数を十分超えた高速計測が必須である。分光器のF値、口径、検出器の高速化の改良を行い、時間分解を従来の数百Hzから数十kHz（20 kHzから64kHz）に向上させる。１-B) 広周波数バンド電子サイクロトロン放射強度測定システムを使って電子の速度分布関数を計測するには、磁場強度の変化が小さい視線を選んで、磁場強度変化による放射の周波数の広がりを最小にし、非マクスウェル成分による周波数の広がりを広周波数バンドの電子サイクロトロン放射強度測定システムで計測する。本年度は、イオンの速度分関数計測用の荷電交換分光の本体室とポートとの間の光の伝送に関しては、JT-60SAにすでに設置されているポートプラグと光学系を利用して、新たに製作する800本x2のバンドルファイバーを設置することで合意を得た。一方、本体室と計測室を結ぶための光ファイバーバンドルに関しては、100本x16を設計・製作、核融合科学研究所に納入された。電子の速度分布関数計測用の電子サイクロトロン放射測定のためのアルミニウム製コルゲート導波管とラジオメータの一部を購入し、核融合科学研究所に納品された。アルミニウム製コルゲート導波管の納入が遅れたため、繰越を行った。

The concrete contents of this study are as follows: 1. The phase space of electrons is distorted and the following methods are studied. 1) The velocity space of the electron is distorted, and the measurement system is developed. 2) Low conflict cycle number and high temperature detection device. 3) The reason for this is that the government has decided to change its policy and make up for it. 1-A) High-speed charge exchange spectroscopy is a must for high-speed measurement. F value, aperture, detector speed improvement, time resolution from hundreds of Hz to tens of kHz (20 kHz to 64kHz) 1-B) Measurement of electron velocity distribution, variation of magnetic field strength, selection of small line of sight, variation of magnetic field strength, measurement of electron velocity distribution, measurement of electron velocity distribution, measurement of electron velocity distribution This year, the charge exchange spectroscopy unit for velocity measurement and the optical transmission system for JT-60SA were set up to meet the requirements of the new 800-unit optical system. A square, body room and measurement room are included in the design and production of 100 copies of the nuclear fusion science institute. A part of the electron emission measurement for electron velocity distribution measurement was purchased by the Institute of Nuclear Fusion Science. The wave guide is designed to be a simple, flexible, and flexible waveguide.