α計測を模擬したペレット荷電交換計測による高エネルギーイオン計測

使用模拟 α 测量的颗粒电荷交换测量进行高能离子测量

• 批准号: 18035013
• 负责人: 尾崎 哲
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18035013/
• 关键词: α粒子; ヘリウムイオン; ペレット; 荷電交換; LHD; イオンサイクロトロン加熱; 中性粒子分析器; ヘリウム比

LHDではイオンサイクロトロン加熱などを用いて比較的容易に高エネルギー粒子を発生させることができ、α粒子加熱の模擬実験が可能である。この高エネルギー粒子の空間分布を測定するためにペレット荷電交換粒子計測(PCX)。を導入した。ペレットは移動熔発に伴い尾を引くがこれが空間分解能の低下を招く。このためペレットの軌跡を時間分解能の優れたCCDで測定したところ、5cm程度であった。一方測定の時間分解能と速度から導かれる空間分解能も同程度であることから、この手法で十分物理的成果を期待できることが確認できた。PCXを各種のプラズマに入射したときの高エネルギー粒子の空間分布を測定した。接線入射のNBIプラズマに対して磁気軸を変化させたとき、高エネルギー粒子は磁気軸を内寄せにしたほうが閉じ込めがよいことがPCXからも明らかになり、その空間分布を得ることができた。また磁場強度が弱いと中心付近に高エネルギー粒子が局在している様子が観測された。これはラーマー半径が大きいため週辺部で捕捉粒子が閉じ込っていないことに起因する。ヘリウムイオンに対して共鳴領域を有するイオンサイクロトロン加熱時のヘリウムイオン計測をペレットを用いて行った。使用している中性粒子分析器がヘリウム計測用のチャンネルを有しないため、再現性のある2つのショットで分析器内の粒子弁別用プレート電圧を水素用、ヘリウム用に変えることによりヘリウムと水素を区別した。分析器中での水素の散乱が無視できないので両者の比を取ることにより分布を求めた。イオンサイクロトロン印加時にはヘリウムイオンが共鳴層付近で特に強く加速されていることを確認できた。また、ITERへ適用性の検討も並行して行い、燃料ペレットへのネオンの含有、TECPELの検討と関連する多価イオンの荷電交換反応断面積の計算を行った。

LHD can be used to simulate the heating of alpha particles. The spatial distribution of these particles was measured by charge-exchange particle counting (PCX). To be introduced. The space decomposition energy is low. The time resolution of the track can be optimized by CCD to determine the depth of 5cm. The time decomposition energy of a party can be determined at the same speed as the spatial decomposition energy, and the method can be determined at the same time. The spatial distribution of PCX particles was measured. NBI is the most important way to improve the quality of the products. The magnetic field strength is weak, the center is close, and the particles are weak. The radius of the trap is large and the radius of the trap is small. For example, when the resonance field is heated, the resonance field is measured. The use of neutral particle analyzers for particle identification within the analyzer is characterized by high voltage and high reproducibility. In the analyzer, the dispersion of water elements is ignored, and the ratio of water elements to water elements is determined. When the resonance layer is closed, the acceleration is confirmed. The calculation of charge exchange cross-sectional area of the fuel cell and the calculation of the correlation between the fuel cell and the ITER cell

项目成果

Local Pellet Based and Line Integrated Non Perturbing Charge Exchange Measurements with a Compact Neutral Particle Analyzer on LHD

使用 LHD 上的紧凑型中性粒子分析仪进行基于本地颗粒和线路集成的非扰动电荷交换测量

• 发表时间: 2006
• 期刊: REV.SCi.Instrum. 77
• 作者: P.R.Goncharov;T.Ozaki
• 通讯作者: T.Ozaki

New 20-channel Diagnostic' for Angle-Resolved Fast Particles Measurements in LHD

用于 LHD 中角度分辨快速粒子测量的新型 20 通道诊断

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plasma and Fusion Research 2
• 作者: E. A. Veshchev;T. Ozaki;P. Goncharov;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Helium ion observation during 3rd harmonic ion cyclotron heating in Large Helical Device

大型螺旋装置三次谐波离子回旋加热过程中氦离子的观测

• 发表时间: 2008
• 期刊: PlAsma and Fusion Research (to be published)(掲載確定)
• 作者: T. Ozaki;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Helium measurements using the pellet charge exchange in Large Helical Device

使用大型螺旋装置中的颗粒电荷交换进行氦测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: JPFR Series vol.9, S1072-1
• 作者: T.Ozaki;P.Goncharov;E.Veshchev;S.Sudo;N.Tamura
• 通讯作者: N.Tamura

Active Neutral Particle Diagnostics on LHD by Locally Enhanced Charge Exchange on and Impurity Pellet Ablation Cloud

通过局部增强的电荷交换和杂质颗粒烧蚀云对 LHD 进行主动中性粒子诊断

• 发表时间: 2006
• 期刊: Fusion Sci.and Technol 50
• 作者: P.R.Goncharov;T.Ozaki
• 通讯作者: T.Ozaki