ガンマ10高温プラズマの高密度化の為の粒子供給とエネルギー損失の解明

阐明高密度 γ 10 高温等离子体的粒子供应和能量损失

• 批准号: 07680538
• 负责人: 中嶋 洋輔
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07680538/
• 关键词: プラズマ; 荷電交換損失; 中性粒子密度; 粒子補給; Hα線検出器

今回の研究では、ガンマ10セントラル部における荷電交換損失のプラズマ径方向・軸方向の分布を詳細に計測することを目的として、以下のことを行った。1.高温イオンの荷電交換反応の相手方である中性粒子の密度を測定するHα線検出器を設置した。i)ガンマ10セントラル真空容器内に、3個のHα線検出器をミッドプレーンから磁力線方向に沿って、z=-10mm,-710mm,1410mmの位置に、斜め上方からプラズマ中心軸に向けて設置した。またガンマ10東側ミラースロート部(z=-3070mm)にも、上方から新たに製作したHα検出器を設置した。Hα線検出器は、真空窓、Hα線用干渉フィルタ、レンズ、反射鏡、光ファイバー及び光電子増倍管から構成されており、プラズマからの発光は、真空窓を介して干渉フィルタにて分光された後、レンズにて光ファイバーの入口上に集光される。光ファイバーの出口は光電子増倍管に直結されており、Hα光強度は電気信号に変換され、データ処理系に伝送される。ii)上述のように、真空容器内に検出器を設置して、光ファイバーを介して測定する方式を採用する事により、従来の検出器に比較して、1桁程度高いSN比を達成することが出来た。2.以上の検出器を用いて、セントラル部のプラズマのミッドプレーンからミラースロート部にかけての軸方向のHα線強度分布を測定した。i)放電初期において、セントラル部周辺から水素ガスを導入した場合、Hα光の軸方向分布は、端部近傍のHα線強度の変化が強く、中央部に向かって減少していることが判明した。このことから、水素ガスは軸方向に沿って拡散し、中央部近傍まで影響を及ぼしている事が分かった。ii)一方スロート部にガスを導入した場合は、スロート部のHα線強度のみ強く、その他の検出器には影響が殆ど観測されなかった。従って、この場合には水素ガスは、スロート部周辺に局在化しており、セントラル部のプラズマの維持に寄与していることが裏付けられた。以上の結果から、高温プラズマ生成に関わる中性粒子密度の軸方向分布に関する、新しい知見を得た。

Today back to の research で は, ガ ン マ 10 セ ン ト ラ ル department に お け る charged exchange losses の プ ラ ズ マ diameter direction, axis direction の distribution を detailed に measuring す る こ と を purpose と し て, the following の こ と を line っ た. 1. High-temperature cloud <s:1> <s:1> <s:1> charge exchange reverse 応 <e:1> phase である neutral particle <e:1> density を determination するHα line 検 output を setting た た. I) ガ ン マ 10 セ ン ト ラ ル vacuum container に, three の H alpha line 検 extractor を ミ ッ ド プ レ ー ン か ら に lines of magnetic force direction along the っ て, z = - 10 mm, 710 mm, 1410 mm above に の position, oblique め か ら プ ラ ズ マ central axis に to け て set し た. ま た ガ ン マ 10 east ミ ラ ー ス ロ ー ト department (z = - 3070 - mm) に も, above か ら new た に making し た H alpha 検 extractor を set し た. H alpha line 検 extractor は, vacuum 窓, H alpha line with dry involved フ ィ ル タ, レ ン ズ, mirror, light フ ァ イ バ ー and び photoelectron raised times tube か ら constitute さ れ て お り, プ ラ ズ マ か ら の 発 light は, vacuum 窓 を interface し て dry involved フ ィ ル タ に て spectral さ れ た, レ ン ズ に て light フ ァ イ バ ー の entrance に set light さ れ る. Light フ ァ イ バ ー の export は photoelectron raised に straight times tube junction さ れ て お り, H alpha light intensity は electric に 気 signal variations in さ れ, デ ー タ 処 manage department に 伝 send さ れ る. Ii) the の よ う に, vacuum container に 検 extractor を set し て, light フ ァ イ バ ー を interface し て determination す methods を る す る matter に よ り, 従 の 検 extractor に compare し て, 1 high degree of girder い SN ratio を reached す る こ と が た. More than 2. の 検 extractor を with い て, セ ン ト ラ ル department の プ ラ ズ マ の ミ ッ ド プ レ ー ン か ら ミ ラ ー ス ロ ー ト department に か け て の axis の H alpha line intensity distribution を determination し た. I) early discharge に お い て, セ ン ト ラ ル department weekly 辺 か ら water element ガ ス を import し た occasions, H は alpha の axis light distribution, end nearly alongside の H の alpha line strength - strong が く, central department に to か っ て reduce し て い る こ と が.at し た. こ の こ と か ら, water element ガ ス は axis に along っ て company し, close to the central department alongside ま で influence を and ぼ し て い る matter が points か っ た. Ii) side ス ロ ー ト department に ガ ス を import し た は, ス ロ ー ト department の H alpha line intensity の み く, そ の he の 検 extractor に は influence が perilous ど 観 measuring さ れ な か っ た. 従 っ て, こ の occasions に は water element ガ ス は, ス ロ ー ト department weekly 辺 に bureau in turn し て お り, セ ン ト ラ ル department の プ ラ ズ マ の maintain に send し て い る こ と が in pay け ら れ た. The above <s:1> results ら ら, high temperature プラズ プラズ プラズ generates に relation わる, the distribution of neutral particle density in the <s:1> axis direction に relation する, and new <s:1> ら insights を obtain た.

项目成果

Y. Nakashima: "Behavior of Neutral-hydrogen and Particle Confinement on GAMMA 10 Tandem Mirror Plasmas" 12th Int. Conf. on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices. (発表予定). (1996)

Y. Nakashima：“GAMMA 10 串联镜等离子体的行为”第 12 届国际会议上的受控聚变装置（1996 年）。

Y. Nakashima: "Charge-exchange Neutral Particle Analysis on the ICRF-heated Plasmas in the GAMMA 10 Tandem Mirror" 7th International Toki Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion. (印刷予定). (1996)

Y. Nakashima：“GAMMA 10 串联镜中 ICRF 加热等离子体的电荷交换中性粒子分析”第七届国际 Toki 等离子体物理和受控核聚变会议（即将印刷）。

Y. Nakashima: "Evaluation of the Background Signal for Mass Spectrometry under High Ambient Hydrogen Pressure in Plasma Discharge" J. Vac. Sci. and Technol.A13. 2470-2475 (1995)

Y. Nakashima：“等离子体放电中高环境氢压力下质谱分析的背景信号评估”J. Vac。

K. Tsuchiya: "Study of Gas Recycling in the GAMMA 10 Tandem Mirror Based on Numerical Model Calculations" Jpn. J. Appl. Phys.34. 3689-3696 (1995)

K. Tsuchiya：“基于数值模型计算的 GAMMA 10 串联镜中的气体回收研究”Jpn。

Y. Nakashima: "Studies of Fueling, Particle Transport and Impurity Behavior in the GAMMA 10 Tandem Mirror" J. Nucl. Mater.220-222. 580-584 (1995)

Y. Nakashima：“GAMMA 10 串联镜中的燃料、粒子传输和杂质行为的研究”J. Nucl。