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Development of ultra-high dynamic rage spectroscopic method for evaluation of neutral hydrogen density distribution in fusion core plasmas

开发用于评估聚变核心等离子体中性氢密度分布的超高动态愤怒谱方法

基本信息

批准号：
24860037
负责人：
FUJII Keisuke
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-08-31 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

The dynamic-range of a conventional spectrometer is determined by the dynamic range of a CCD camera used as a photo detector, as well as the image broadening due to the diffraction of light inside the spectrometer. In this work, we adopt a CMOS camera which has smaller readout noise amplitude and faster readout rate than those of CCD cameras. By averaging 1500 signals taken by the CMOS camera, we achieve the dynamic range of 106 in photo detection. Additionally, by adopting a large transmission grating with high ruling density, we suppress the image broadening due to the diffraction. The dynamic range of 106 of the spectrometer is achieved by these approaches.We apply this spectrometer to the observation of high temperature plasmas produced in National Institute for Fusion Science. We develop a technique to estimate the hydrogen atom density distribution in the core plasma from observed hydrogen atom spectra.

传统光谱仪的动态范围由用作光电检测器的CCD相机的动态范围以及由于光谱仪内部的光的衍射而导致的图像展宽来确定。在这项工作中，我们采用了CMOS相机，它具有较小的读出噪声幅度和更快的读出速率比CCD相机。通过对CMOS摄像头采集的1500个信号进行平均，我们实现了106的光电检测动态范围。此外，通过采用具有高刻线密度的大透射光栅，我们抑制了由于衍射引起的图像展宽。利用这些方法，使谱仪的动态范围达到106，并将其应用于核聚变研究所的高温等离子体观测。我们开发了一种技术，估计氢原子密度分布的核心等离子体从观察到的氢原子光谱。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

高ダイナミックレンジ分光計測のためのスペクトル裾部装置関数の制御

控制光谱尾仪器功能以进行高动态范围光谱测量

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Atsumi;T. Shikama;M. Hasuo;and K. Fujii;M. Ding;渥美俊介,四竈泰一,蓮尾昌裕,藤井恵介
通讯作者：
渥美俊介,四竈泰一,蓮尾昌裕,藤井恵介

Electron Density Dependence of the Neutral Hydrogen Atom Transport in LHD Core Plasmas Studied by Balmer-α Spectroscopy

通过 Balmer-α 能谱研究 LHD 核心等离子体中中性氢原子输运的电子密度依赖性

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Fujii;M. Goto;S. Morita;M. Hasuo
通讯作者：
M. Hasuo

Development of a high dynamic range spectroscopic system for observation of neutral hydrogen atom density distribution in Large Helical Device core plasma

开发用于观察大型螺旋装置核心等离子体中中性氢原子密度分布的高动态范围光谱系统

DOI：
10.1063/1.4863650
发表时间：
2014
期刊：
Review of Scientific Instruments
影响因子：
1.6
作者：
K. Fujii;S. Atsumi;S. Watanabe;T. Shikama;M. Goto;S. Morita;and M. Hasuo
通讯作者：
and M. Hasuo

LHDプラズマ中Balmer-α線の高ダイナミックレンジ高分解分光計測

LHD 等离子体中巴尔默-α 辐射的高动态范围、高分辨率光谱测量

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井恵介,渥美俊介,渡辺翔,後藤基志,森田繁,蓮尾昌裕
通讯作者：
藤井恵介,渥美俊介,渡辺翔,後藤基志,森田繁,蓮尾昌裕

高イオン温度 LHD プラズマに対する高ダイナミックレンジ Balmer-α 線分光計測

高离子温度 LHD 等离子体的高动态范围 Balmer-α 线光谱测量

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
D. Saeki;T. Tanimoto;H. Matsuyama;藤井恵介，後藤基志，森田繁，蓮尾昌裕;杉原達哉,榎本俊之;加藤友佳子;中井悠太，篠原正季，高橋佑理子，後藤基志，森田繁，蓮尾昌裕，藤井恵介
通讯作者：
中井悠太，篠原正季，高橋佑理子，後藤基志，森田繁，蓮尾昌裕，藤井恵介

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10.1585/pfr.13.3402058
发表时间：
2018
期刊：
Plasma and Fusion Research
影响因子：
0.8
作者：
KUZMIN Arseniy;KOBAYASHI Masahiro;NAKANO Tomohide;HASUO Masahiro;FUJII Keisuke;GOTO Motoshi;SHIKAMA Taiichi;MORISAKI Tomohiro;the LHD Experiment Group
通讯作者：
the LHD Experiment Group

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发表时间：
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期刊：
影响因子：
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通讯作者：
片岡　駿

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10.1585/pfr.13.3406070
发表时间：
2018
期刊：
Plasma and Fusion Research
影响因子：
0.8
作者：
UENO Keisuke;KAMEBUCHI Kenta;KAKUTANI Jiro;MATSUOKA Leo;NAMBA Shinichi;FUJII Keisuke;SHIKAMA Taiichi;HASUO Masahiro
通讯作者：
HASUO Masahiro