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重水素負イオン源における同位体効果の物理メカニズムの理論的解明

氘负离子源同位素效应物理机制的理论阐明

基本信息

批准号：
19K03783
负责人：
宮本賢治
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Naruto University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、実機核融合用負イオン源や医療用加速器での重水素負イオン源について同位体効果と呼ばれる、水素放電プラズマの場合と異なる物理特性のメカニズムの解明を図る。特に負イオンと同時に引き出される電子電流の増加については、プラズマ生成領域のプラズマ密度増加が原因である事が実験的に示唆された。しかし、なぜ重水素化することでプラズマ生成領域においてプラズマ密度が増加するのかは分かっていない。そこで本研究では電子輸送解析用の大規模な数値シミュレーション（KEIO-MARCコード）と、その支援として水素と重水素の原子・分子衝突過程を考慮した0次元モデルによる解析の両方で研究を進めてきた。2022年度は電子輸送解析コードKEIO-MARCを水素イオン解析へ拡張し、水素プラズマ輸送に対する同位体効果の解析に先立ち、実形状・実磁場配位のもとで電子および陽子の輸送過程と装置内壁への損失過程について数値解析を行った。その結果、水素イオンの多くはカスプ領域で損失しており、初期運動エネルギーが10 eV以下では電子と同程度の割合であることが明らかになった。また高エネルギー（20~70 eV）になると、ラーマー半径が大きくなり旋回途中で壁に衝突する割合が増えて、カスプ領域外での損失が増加することが分かった。さらに装置内壁で損失した粒子の分布の半値幅からカスプ損失幅を求めた。プラズマ領域の温度から算出したラーマー直径よりもカスプ損失幅が大きくなることが示された。

In this study, medical accelerators are used in the nuclear fusion of aircrafts and aircraft. heavy water sources are used in this study. in this study, the nuclear fusion of aircrafts and aircrafts is used in this study. the medical accelerator, the heavy water accelerator, the heavy water source, the isotope, the water source, the physical properties, the physical properties, At the same time, we would like to introduce an indication and instigation of the increase in the density of electricity and electricity in the field and the cause of the accident. Heavy hydration and heavy hydration are required to generate domain information, density, density, temperature, etc. The purpose of this study is to analyze the large-scale model (KEIO-MARC) and support the atomic and molecular abrupt process of water, water and heavy water. In the year 2022, the electronic transmission analysis system KEIO-MARC, the water quality analysis system, the water supply system, the temperature field, the temperature field, the temperature, the temperature, the temperature The results of the test, the water content, the number of customers in the field, and the initial operation of electrical power plants below 10 eV are of the same degree to the same extent. In the middle of the cycle, the wall abruptly broke out in the middle of the cycle, cut it off, cut it out of the field, and increased the number of points in the field. On the inner wall of the device, the particles are distributed in half of the amplitude. The temperature in the field is calculated. The diameter is small. The amplitude is lost.

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of RF Electric Field on Beam Focusing in Negative Ion Source Plasma

射频电场对负离子源等离子体束聚焦的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taiga Hamajima;Ryoya Nakamoto;Kenichi Nagaoka; Haruhisa Nakano;Engrhyt Rattanawongnara;Katsuyoshi Tsumori;Katsunori Ikeda;Masashi Kisaki;Shingo Masaki;Kenji Miyamoto;Masaki Osakabe;Kazunori Takahashi;Shinji Yoshimura
通讯作者：
Shinji Yoshimura

負イオンビーム集束性に関する考察

关于负离子束聚焦性的考虑

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujiwara Kazumasa;Georgiev Vladimir;Ozawa Tohru;永岡賢一波場泰昭木崎雅志中本崚也津守克嘉中野治久宮本賢治高橋和貴池田勝則藤原大長壁正樹
通讯作者：
永岡賢一波場泰昭木崎雅志中本崚也津守克嘉中野治久宮本賢治高橋和貴池田勝則藤原大長壁正樹

Numerical study of different electron density observed in Hydrogen and Deuterium ion source plasmas

氢和氘离子源等离子体中观察到的不同电子密度的数值研究

DOI：
10.1088/1742-6596/2244/1/012002
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Physics: Conference Series
影响因子：
0
作者：
T Shibata;R Kato;H Nakano;K Hayashi;J Sato;K Miyamoto,K Hoshino;and A Hatayama
通讯作者：
and A Hatayama

NIFS負イオン源におけるプラズマ輸送過程の評価

NIFS负离子源中等离子体传输过程的评估