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閉じ込められたアルファ粒子の炭酸ガスレーザー協同トムソン散乱による測定法開発

利用二氧化碳激光协同汤姆逊散射测量捕获的α粒子的方法的开发

基本信息

批准号：
16082210
负责人：
近藤貴
金额：
$ 47.74万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

燃焼プラズマの物理特性を把握するためにはプラズマ内部における核融合反応で発生したα粒子の速度分布関数、空間分布の計測が不可欠であるが、その計測法は未だ確立されていない。このような状況をふまえ、JT-60では炭酸ガスレーザーを用いた協同トムソン散乱による、α粒子計測法の開発を進めている。平成18年度の主要な研究成果を以下に示す。1.炭酸ガスレーザーの開発協同トムソン=散乱計測の光源として、工業用の横方向放電励起大気圧レーザー(出力3.5J、20Hz)を元に、高出力・高繰返し周期のパルス炭酸ガスレーザーの開発を行い、平成17年度は出力エネルギー10J、周期10Hzのレーザーの開発に成功した。平成18年度は、前年度までの成果に基づき、電源回路の最適化改造と、共振器ミラーの安定化改造を実施した。これにより、出力エネルギー17J、周期15Hzレーザー発振に成功し、約2.5倍の平均出力を得た。これにより、ITERに必要となる炭酸ガスレーザーを実現する見通しを得た。2.データ収集系の開発プラズマによる散乱光のスペクトルデータを得るための、データ収集装置の製作を行った。デジタルオシロスコープ単独で、データ収集、解析ならびにデータ保存を可能にした。これにより、1分以上の大量の実験データを収集・解析し、直ちに散乱スペクトルデータを確認することを可能にした。3.JT-60Uにおける実証実験JT-60U真空容器に開発した炭酸ガスレーザー光を入射し、JT-60U真空窓付近で発生する迷光の周波数分析を行った。これにより、入射したレーザーパルスの約70%が単一周波数であり、これを用いた高温プラズマによる散乱計測が可能であることを示した。4.研究成果の発表研究成果を3つの国際会議、3つの国際会合、2つの国内学会、および、2つの国内会合において発表するとともに、2つの査読付き論文として発表した。

The measurement method of velocity distribution and spatial distribution of alpha particles generated by nuclear fusion reaction has not been established yet. The JT-60 was developed for the measurement of carbon dioxide in a coordinated manner. The main research results of Heisei 18 are shown below. 1. The collaborative development of carbonic acid power supply has been completed successfully in 2017, including the development of light sources for scattered measurement, industrial horizontal power supply with high voltage power supply (output 3.5J, 20Hz), and high-output and high-return period carbonic acid power supply. In 2017, we successfully developed a power supply of 10J and a cycle of 10Hz. In 2018, the company carried out basic research, optimization of power supply circuit and stabilization of resonator. For example, the output power is 17J, the period is 15Hz, and the average output power is about 2.5 times. This is the first time I've seen it. 2. The development of a digital collection system, the production of a digital collection device The data collection, analysis, and preservation of data are possible. A large number of samples collected, analyzed, and confirmed by the company were collected and analyzed. 3. JT-60U vacuum vessel was tested for carbon dioxide emission and cycle number analysis of emission from JT-60U vacuum vessel. About 70% of the wave number is measured by high temperature. 4. Research results are presented in 3 international conferences, 3 international meetings, 2 domestic societies, 2 domestic meetings, 3 research papers, and 3 international conferences.

项目成果

期刊论文数量（34）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

High-repetition CO_2 laser for collective Thomson scattering diagnostic of ・ particles in burning plasmas

用于燃烧等离子体中粒子的集体汤姆逊散射诊断的高重复CO_2激光器

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Review of Scientific Instruments 77巻10号
影响因子：
0
作者：
T.Kondoh;T.Hayashi;Y.Kawano;Y.Kusama;T.Sugie;Y.Miura
通讯作者：
Y.Miura

Novel compact electrostatic ion-current detector using a self-collection method for secondary-electron suppression

采用自收集方法抑制二次电子的新型紧凑型静电离子电流检测器

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Review of Scientific Instruments 75
影响因子：
0
作者：
M.Hirata;S.Tokioka;T.Cho;J.Kohagura;M.Yoshida;Y.Miyake;T.Numakura;N.Yokoyama;T.Fukai;Y.Tomii;Y.Nakashima;S.Miyoshi;T.Kondoh
通讯作者：
T.Kondoh

Recent R&D of Thomson scattering diagnostics for JT-60U and ITER