Studies on temporal variation analysis of modulation effect and self-excitation in a traveling wave direct energy converter

行波直接换能器调制效应与自激时域变化分析研究

• 批准号: 20H02131
• 负责人: 竹野 裕正
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02131/
• 关键词: 核融合; 新エネルギー; 直接発電; 進行波型直接エネルギー変換; キーワード

令和4年度は，従来からの感染症流行に加えて，物品価格の上昇および物品自体の調達の困難の影響が大きく，計画通りの進行ができなかった．実績の概要は，以下の4つの副課題毎にまとめる．1) 副課題1：可変径大口径イオン源の製作では，部品価格の高騰で，特にビーム径の制御機構の部分で当初設計の見直しが必要となった．そのため，部品は調達できたが，装置完成に至らず，現在なお組立途上にある．2) 副課題2：径方向散乱に注目した変調効果時間変化の模擬実験解析においては，昨年度手掛かりとして得たガス圧と高周波電力の調整によるビーム電流の飛躍的な増大を元に最適条件を探ったところ，収束電極への電圧印加で粒子束が急増することを見出した．これは実験的には好ましいものの，収束電極位置での空間電位が上昇するはずで，単純な粒子軌道計算結果とは整合しない．現象の理解には，副課題4の数値解析と密に関係させて進展させる必要がある．3) 副課題3：疑似自励発振の実現と生起条件の解析では，実験に必要な機材を製作依頼した企業が（年度当初から予想されたことではあるが）部品調達に困難を来たした．その結果，装置の納入が年度末近くとなり，ほとんど進展を得ることができなかった．4) 副課題4：模擬実験結果の数値解析においては，旧装置での過去の実験に合わせた解析で成果が得られた．減速電圧に対する依存性で，実験と同じ傾向が数値計算で再現されていた．これら合致する実験と計算は，見掛け上理論と整合していなかった．今回，計算で単一の粒子の軌道を微細に吟味することで，理論的な理解が得られた．この成果は，国際会議で発表し，現在，投稿した論文の審査が進んでいる．

In the fourth year of the year, the epidemic of infectious diseases increased, and the impact of the increase in the number of items and the difficulty of adjusting the items themselves increased. The plan was carried out. A summary of the actual results is as follows: 4 sub-topics are included. 1) Sub-topic 1: The production of variable diameter large-diameter infrared sources, the quality of the parts is high, and the design of the special diameter control mechanism is straightforward and necessary. 2) Subtopic 2: The simulation results show that the optimal conditions for the increase of particle beam voltage and the increase of particle beam current are found in the adjustment of high frequency power and high frequency power. The spatial potential of the beam electrode position rises, and the results of pure particle orbit calculation are integrated. Sub-topic 3: Analysis of the conditions for the occurrence of suspected spontaneous vibration, analysis of suspected spontaneous vibration 4) Subtopic 4: Numerical analysis of simulation results. Analysis of results of old devices. Deceleration voltage dependence, the same tendency, numerical calculation, reproduction. The theory of integration is based on the theory of integration. Now, the calculation of the orbit of a single particle is very detailed. The results of this international conference are presented, and now, the submission of papers is reviewed.

项目成果

Initial results of ion-ion separation experiment for advanced fusion in a unified direct energy conversion simulator

统一直接能量转换模拟器中高级聚变的离子-离子分离实验的初步结果

• 发表时间: 2021
• 作者: H. Takeno;S. Mizuno;K. Hashiguchi;S. Nakamoto;J. Miyazawa;T. Goto
• 通讯作者: T. Goto

Efficiency dependence on deceleration voltage in a simulation experiment of traveling wave direct energy converter

行波直接能量转换器模拟实验中效率对减速电压的依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Takeno;K. Shibata;S. Nakamoto;T. Furukawa;Y. Nakashima
• 通讯作者: Y. Nakashima

ヘリウム3燃料核融合直接発電におけるイオン-イオン分離の模擬実験II

氦3燃料聚变直接发电离子-离子分离模拟实验II

• 发表时间: 2022
• 作者: 石塚師也;辻 健;林 為人;利部 慎;嶋田 純;渡邉幹太，横水康伸，兒玉直人;大野友幹・櫻井大樹・芳賀仁;Hidemine Obara and Keiichi Matsushima;中西快，中本聡，古川武留，竹野裕正，宮澤順一，後藤拓也
• 通讯作者: 中西快，中本聡，古川武留，竹野裕正，宮澤順一，後藤拓也

ヘリウム3燃料核融合直接発電におけるイオン-イオン分離の模擬実験

氦3燃料聚变直接发电离子-离子分离模拟实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 水野翔太;中本聡;竹野裕正;宮澤順一;後藤拓也
• 通讯作者: 後藤拓也

統合型模擬実験装置における直接エネルギー変換の研究

综合仿真设备直接能量转换研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 荒木亮;後藤晋;Setiadi Hadi，小原秀嶺，河村篤男;竹野裕正，橋口和也，水野翔太，市村和也，中本聡，宮澤順一，後藤拓也
• 通讯作者: 竹野裕正，橋口和也，水野翔太，市村和也，中本聡，宮澤順一，後藤拓也