高エネルギー電子計測用損失電子プローブの開発と低域混成波維持プラズマへの適用

高能电子测量有损电子探针的研制及其在低频混合波维持等离子体中的应用

基本信息

  • 批准号:
    21K03506
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

球状トカマク装置は、磁気エネルギーに対するプラズマ圧力の比が大きいプラズマを維持できる特性を持ち、経済性の高い核融合炉が期待できる。球状性を増加させるためには、電磁誘導方式のプラズマ電流駆動に用いる電磁コイル(センターソレノイド:CS)の役割を減じ、代替の電流駆動手段を開発する必要がある。TST-2球状トカマク装置では低域混成波(LHW)で効果的に電流を駆動する研究を進めている。LHWは電子を加速し電流を生み出す。LHWがプラズマと相互作用するとき静電波として振る舞うため、LHWによる加速にて生成される高速電子は磁力線に沿っている。磁力線に対する粒子軌道の向きをピッチ角で定義するが、そのピッチ角はほぼ180度となる。なお、ここでは、180度引いた角度で再定義し、そのピッチ角はほぼ0度となる。高速イオンにおいて速度分布の情報をうる計測器として損失高速イオン検出器(FILD)という計測手法がある。この手法では、高速イオンのラーマー半径が5mm程度以上ということを利用して、高速イオンのピッチ角とエネルギーが測定できる。しかしながら、ここで対象とするピッチ角の電子ではラーマー半径が3mm程度以下しかないため、同様の構成は取れない。そこで、2つのオリフィスを用いて軌道を限定して高速電子を捕獲して、速度空間情報を得るという方針をとることにした。製作可能な構造をもとに行った数値計算の結果、捕獲した高速電子のエネルギーの情報をうることは難しいが3度程度の分解能でピッチ角の情報は計測できることがわかった。この成果をまとめて学会等で発表を行うとともに査読付論文として投稿し、採択された。この結果に基づいてチャンネル毎に特定のピッチ角の高速電子を捕獲するプローブを設計した。直径0.1mm程度の穴を精度よく配置する難しさがあり、要素技術の確認のための試作と設計変更を行い、製作を開始した。
Spherical device, magnetic field, high pressure ratio, high temperature, high temperature, high temperature and high temperature fusion furnace Sphericity increases, electromagnetically induced current drives decrease, and alternative current drives develop. The TST-2 spherical device has been further studied for its low domain hybrid wave (LHW) effect. LHW accelerates electrons and generates current. The interaction between LHW and high-speed electrons leads to the formation of high-speed electrons along magnetic lines. The direction of the magnetic line is defined by the angle of the particle orbit, and the angle of the particle orbit is defined by 180 degrees.∙,, the angle of 180 degrees is redefined, and the angle of the square is 0 degrees ∙. High speed, high speed, high This method is used to measure the radius of the high-speed ring with a radius of more than 5 mm. The radius of the electron is less than 3mm, and the same composition is obtained. 2. Use the orbit to limit high-speed electron capture, speed, spatial information, and policy. The calculation results of the possible structural parameters, the information of the high-speed electrons, and the calculation results of the three-degree resolution energy of the high-speed electrons are obtained. The results of this study are published in the journal of the Chinese Academy of Sciences. As a result, high-speed electron capture technology was designed for a variety of applications. Diameter 0.1 mm hole accuracy, configuration, element technology confirmation, design, modification, production

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Design of Probe to Investigate Energetic Electrons in Lower Hybrid Wave Plasmas in the TST-2 Spherical Tokamak
TST-2 球形托卡马克低混合波等离子体中高能电子探针的设计
  • DOI:
    10.1585/pfr.18.2402006
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    SHINOHARA Kouji;WATANABE Osamu;EJIRI Akira;TSUJII Naoto;JANG Seowon;PENG Yi;IWASAKI Kotaro;LIN Yu-Ting;KO Yongtae;SHIRASAWA Yuita;HIDANO Taichi;TIAN Yiming;ADACHI Fumiya
  • 通讯作者:
    ADACHI Fumiya
TST-2球状トカマク装置における低域混成波プラズマ研究のための 高速電子プローブの設計検討
TST-2球形托卡马克装置低频混合波等离子体研究高速电子探针设计研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    篠原孝司;渡邉理,江尻晶,辻井直人,ジャンソウォン,彭翊;岩崎光太郎,高竜太;林彧廷,白澤唯汰,飛田野太一;田一鳴,安立史弥
  • 通讯作者:
    田一鳴,安立史弥
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篠原 孝司其他文献

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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    隅田 脩平;篠原 孝司;市村 真;Andreas Bierwage;坂東 隆宏;井手 俊介
  • 通讯作者:
    井手 俊介
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    隅田 脩平;篠原 孝司;市村 真;ビアワーゲ アンドレアス;坂東 隆宏;井手 俊介;Kyosuke Adachi
  • 通讯作者:
    Kyosuke Adachi
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    隅田 脩平;篠原 孝司;市村 真;Andreas Bierwage;坂東 隆宏;井手 俊介;植松祐輝
  • 通讯作者:
    植松祐輝
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    隅田 脩平;篠原 孝司;市村 真;ビアワーゲ アンドレアス;坂東 隆宏;井手 俊介
  • 通讯作者:
    井手 俊介
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使用托卡马克集成建模对阿尔文本征模态进行预测分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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    0
  • 作者:
    藤間 光徳;福山 淳;二口 泰成;篠原 孝司;ビアワーゲ アンドレアス;林 伸彦;井手 俊介
  • 通讯作者:
    井手 俊介

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    $ 2.75万
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    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

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    2020
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    20919003
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    2008
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    $ 2.75万
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  • 资助金额:
    $ 2.75万
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  • 资助金额:
    $ 2.75万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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