Investigation of turbulence driven transport using an advanced laser diagnostics in the reactor relevant plasma

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本研究課題で乱流計測を予定しているJT-60SAではR3年に発生したコイルの絶縁破壊トラブルによりJT-60SAの運転スケジュールが大幅に遅れることとなったため、研究計画を立て直した。現在のところ、R7年度の後半に軽水素を用いた実験が行われる予定なので、R6年度までに計測システムの開発を完了し、当初R6年度に予定していた計測システムのJT-60SAへの設置をR7年度前半に行い、R7年度後半に実験データの取得を目指すことにした。Ｒ３年度の研究で、計測に用いるレーザーの光源を当初予定していた波長1.55micronのYAGレーザーから、波長10.6micronのCO2レーザーに変更したため、検出器を冷却する液体窒素製造装置が必要となった。また、検出器はプラズマ計測用に３台、レーザーの光軸のフィードバック調整用に１台用いることにした。その結果、４台の検出器に液体窒素を供給する必要がある。また、実験期間中は実験室に入室できないため、液体窒素の製造供給を遠隔で無人運転し、液体窒素の残量に応じて自動供給する必要がある。R4年度は自動供給用のバルブシステムを開発し、既存の検出器２台を用いて自動供給のテストを行った。検出器デュワー内に滞留した冷たい窒素ガスが、配管内に氷を形成し、液体窒素が充填できなくなることが判明した。よって、冷たい窒素ガスが外部に流れるような流路を形成して対応することにした。実験室内に検出器、および液体窒素製造装置を設置するため、これらの装置が重水素を用いた実験で発生する中性子、およびガンマ線により、破損、および誤動作を防ぐためのシールドを設置する必要がある。検出器、および液体窒素製造装置を設置する位置におけるJT-60SAが実験を終了するまでの、およそ１５年間の中性子、ガンマ線の積算照射量を算出し、シールドの検討を行った。