コンパクト・トロイド(CT)入射装置の最適化に関する研究

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本研究の目的は,トカマク装置等の核融合閉じ込め装置における燃料粒子補給のためのコンパクト・トロイド(CT)入射装置の最適化である.主に,今後CT入射装置で重要と考えられる以下の2項目に重点を置き研究を行った.1.CT入射装置のガスパフからの入射対象プラズマへの余剰ガス流入の抑制新ガスパフ(電磁弁)の設計・製作を行い,ガス注入量等のガスパフ特性を調べた.また,ガス量の制御が容易なピエゾバルブを用いて,2段電源による,1段:生成,2段:加速運転に成功した.これにより,大型装置を対象としてCT入射装置において,ピエゾバルブによるCT生成・加速が可能であることを実証した.今後の研究の展開として:新ガスパフによるCT生成実験を行う予定である.また,ピエゾバルブにおいては,CT生成・加速時の余剰ガスの振舞いについては確認されておらず,引続きピエゾバルブを用いたCT入射装置での実験を行う予定である.2.CT中の不純物の分析とCT入射装置内壁のコンデイショニング基準の確立ヘリウムガスでのCT生成に成功し,水素ガスに比べて再現性の良いCT生成・加速が可能であることが明らかとなった.さらに放電後のCT入射装置内の真空度回復時間等の結果も含めて,ヘリウムを動作ガスとした放電により,CT生成・加速の調整実験と並行した壁のコンディショニングが可能であることがわかった.今後の研究の展開として:ベーキング,ヘリウム放電洗浄,水素放電でのランニング運転等による壁のコンディショニング前後におけるCT中の不純物や中性ガスの分析を,可視分光システムを用いて行う予定である.