機能性有機材料の精密構造化による高性能燃料球作成法に関する研究

功能有机材料精密结构化制备高性能燃料球方法研究

• 批准号: 11780356
• 负责人: 長井 圭治
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780356/
• 关键词: レーザー; 核融合; ターゲット; フタロシアニン; ペリレン; ポリスチレン; エマルジョン; 光起電力; フォーム

レーザー核融合に置ける燃料球には、1.低原子番号元素材料からなること2.真球性が高いこと3.壁厚が均一であることが求められ、これまで有機高分子で加工性に優れるポリスチレンによって以上の性能を満たすターゲットが開発され実験に供されている。一方で低原子番号元素材料である有機材料の分野では近年さまざまな機能材料(耐熱性、高弾性率、導電性等)が発見、開発されており、実用に供されているものも多いが、レーザー核融合には活用されていない。以上の状況を踏まえ、次の研究を行い成果を収めた。1.高性能燃料球へ向けた機能性有機材料開発導電性材料、光電子材料ではキャリヤによるプラズマのためレーザー照射による不均一なダメージを抑制し、核融合反応に必要な高密度が期待される。このための材料に関する基礎物性とレーザーアブレーション制御の可能性を明らかにした。1-1.有機光起電力材料として知られるPV/H2Pc積層薄膜の反射スペクトルを初めて明らかにした。1-2.PV膜の蛍光のH2Pc積層による消光測定から、PVの励起子とPV-の強い相互作用を明らかにした。1-3.PV/H2Pc積層薄膜をポリスチレンにコートするとレーザー入射側から、均一に、しかもポリスチレンにダメージを与えることなくアブレーションが起こることを明らかにした。2.エマルジョン法による燃料球の精密作成法2-1.エマルジョン法による燃料球作成における、真球性・均一性発現機構に関して、エマルジョン相間にごくわずかの密度不整合が存在することが、均一性向上に有用なことを理論的に明らかにした。2-2.エマルジョン法による燃料球作成における、溶媒の除去過程において、加熱よりも、水相への溶媒の溶解が律速であることを明らかにした。3.いわゆるフォームハイブリッド爆縮方式は流体不安定性を抑制すると期待されているが、その実験には低密度プラスチックをコートした燃料球が必要である。低密度プラスチックを通常のプラスチックにコートするような、球殻構造に精密化したターゲットを作成し、爆縮実験に供した。

Youdaoplaceholder0 レ ザ ザ ザ nuclear fusion に placing ける fuel balls に, 1. Low-atom-number element materials らなる らなる と2. Really high ball sex が い こ と 3. The uniform wall thickness が で あ る こ と が o め ら れ, こ れ ま で organic polymer で processability に optimal れ る ポ リ ス チ レ ン に よ っ て above の を performance against た す タ ー ゲ ッ ト が open 発 さ れ be 験 に for さ れ て い る. Low side で atom mash material element で あ る organic material の eset で は recent さ ま ざ ま な functional materials (heat resistance, high 弾 sex rate and electrical conductivity, etc.) が 発 see, open 発 さ れ て お り, be used for さ に れ て い る も の も more い が, レ ー ザ ー nuclear fusion に は use さ れ て い な い. The above <s:1> situation を is まえ, and the subsequent <s:1> research を line <s:1> results を are めた. 1. High performance fuel pellets へ to け た functional organic materials open 発 conductive materials, optoelectronic materials で は キ ャ リ ヤ に よ る プ ラ ズ マ の た め レ ー ザ ー irradiation に よ る heterogeneity な ダ メ ー ジ を し, nuclear fusion anti 応 に necessary な high-density が expect さ れ る. こ の た め の material に masato す る based property と レ ー ザ ー ア ブ レ ー シ ョ ン suppression の possibility を Ming ら か に し た. 1-1. Organic light up the electric power material と し て know ら れ る PV/H2Pc thin film deposition の reflection ス ペ ク ト ル を early め て Ming ら か に し た. 1-2. PV membrane の 蛍 light の H2Pc horizon に よ る extinction measurement か ら, PV の excitation screwdriver と PV - strong の い interaction を Ming ら か に し た. 1-3. PV/H2Pc thin film deposition を ポ リ ス チ レ ン に コ ー ト す る と レ ー ザ ー incident side か ら, uniform に, し か も ポ リ ス チ レ ン に ダ メ ー ジ を and え る こ と な く ア ブ レ ー シ ョ ン が up こ る こ と を Ming ら か に し た. 2. エ マ ル ジ ョ ン method に よ る fuel pellets の precision made method 2 to 1. エ マ ル ジ ョ ン method に よ る fuel pellets made に お け る, true ball, homogeneity 発 institutions now に masato し て, エ マ ル ジ ョ ン interphase に ご く わ ず か の density unconformity exist が す る こ と が, homogeneity に up useful な こ と を theory に Ming ら か に し た. 2 - (2) エ マ ル ジ ョ ン method に よ る fuel pellets made に お け る, solvent の removing process に お い て, heating よ り も, water phase へ の solvent の dissolving speed で が law あ る こ と を Ming ら か に し た. 3. い わ ゆ る フ ォ ー ム ハ イ ブ リ ッ ド shrinkage blasting methods は fluid labile を inhibit す る と expect さ れ て い る が, そ の be 験 に は low density プ ラ ス チ ッ ク を コ ー ト し た fuel pellets が necessary で あ る. Low density プ ラ ス チ ッ ク を usually の プ ラ ス チ ッ ク に コ ー ト す る よ う な, spherical shell structure に motors し た タ ー ゲ ッ ト を made し, blasting shrinkage be 験 に for し た.

项目成果

Keiji Nagai,Mitsugu Nakajima,Takayoshi Norimatsu ほか2名: ""Solvent Removal During Curing Process of Highly Spheric and Monodispersed-Sized Polystyrene Capsules from Density-Matched Emulsions Composed of Water and Benzene/1,2-Dichloroethane""J.Polym.Sci.:Par

Keiji Nagai、Mitsugu Nakajima、Takayoshi Norimatsu 等 2 人：“来自由水和苯/1,2-二氯乙烷组成的密度匹配乳液的高球形和单分散尺寸聚苯乙烯胶囊固化过程中的溶剂去除”，J.Polym。科学：Par

H.Nishimura,H.Shiraga,K.Nagai ほか17名: "Uniform Implosion of Fusion Pellets using Indirect-direct Hybrid Scheme"Inertial Fusion Sciences and Applications 99:IFSA '99 Proceedings. 148-153 (2000)

H. Nishimura、H. Shiraga、K. Nagai 和其他 17 人：“使用间接-直接混合方案的聚变弹丸的均匀内爆”惯性聚变科学与应用 99：IFSA 99 论文集 (2000)。

Keiji Nagai et al.: "Organic Photovoltaic Cell to Reduce Initial lmprint"13^<th>Target Fabircation, Meeting, St. Catalina Is, .CA USA. 発売日9th.Nov.. (1999)

Keiji Nagai 等人：“减少初始印记的有机光伏电池”13^<th>Target Fabircation，会议，圣卡塔利娜岛，美国加利福尼亚州，发布日期 11 月 9 日。（1999 年）

T.Yamanaka,K.Mima,Keiji Nagai ほか23名: "Advances of Direct Drive Schemes in Laser Research Fusion at ILE Osaka"Proceedings of 18th IAEA Fusion Energy Conference. IAEA-CN-77/OV3/2. (2000)

T.Yamanaka、K.Mima、Keiji Nagai 等 23 人：“大阪 ILE 激光核聚变直接驱动方案的进展”第 18 届 IAEA 聚变能源会议论文集（2000 年）。

T.Norimatsu,A.Sunahara,K.Nagai,T.Yamanaka: "Influence of Residual Gas on the Life of Cryogenic Target and Trajectory of Injected Targets"Fusion Technol.. 38(1). 28-33 (2000)

T.Norimatsu，A.Sunahara，K.Nagai，T.Yamanaka：“残余气体对低温目标寿命和注入目标轨迹的影响”聚变技术. 38（1）。