燃焼プラズマのためのフーリエ変換分光に基づく新トムソン散乱計測法の研究

基于傅里叶变换光谱的燃烧等离子体汤姆逊散射测量新方法研究

• 批准号: 18035016
• 负责人: 波多江 仰紀
• 金额: $ 11.07万
• 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: 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-18035016/
• 关键词: 燃焼プラズマ; プラズマ計測; トムソン散乱; 偏光干渉計; フーリエ変換分光; 国際研究者交流; オーストラリア; TPE-RX

本研究では、世界で初めてフーリエ変換分光の手法をトムソン散乱計測に導入し、核燃焼プラズマの電子温度・密度測定の測定性能を向上させる手法を確立することを目的とし研究を遂行した。本年度の主な成果は、次のとおり。(1)前年度に開発した分光器を発展的に見直し、臨界プラズマ試験装置JT-60のトムソン散乱計測のための分光器の設計・製作を行った。分光方式には、天文・宇宙分野で実績がある複屈折素子(ウォラストンプリズム、サバール板)を用いた偏光干渉計方式を採用した。この偏光干渉計によるインターフェログラムは2段のイメージインテンシファイアを持つCCDカメラで測定する。(2)本方式の実証試験を行うために、既存のルビーレーザートムソン散乱装置を利用し、JT-60のプラズマ計測を行うシステムを新たに構築した。プローブビームに10Jのルビーレーザーを用い、集光器で集めた散乱光は、長さ100mの光ファイバーバンドルで計測室に設置した偏光干渉計へ導かれ散乱スペクトルが測定される。JT-60での測定を行うべく装置の調整作業を進めている。(3)較正手法の開発を行った。最高1500℃まで加熱可能な黒体放射炉、標準光源とハイパスフィルター、ローパスフィルター等の組み合わせ、レーザー等による線スペクトルの発生により、偏光干渉計の波長スペクトル応答を較正できるようにした。また、集光器から分光器までの透過損失スペクトルの測定を実施した。さらに、密度較正については、JT-60真空容器に窒素を充填し、レーリー散乱あるいはラマン散乱を利用し密度の絶対較正を行うことを検討した。(4)本研究で得られた成果は、論文発表、第13回レーザー応用プラズマ計測に関する国際シンポジウムや国際トカマク物理活動の会合、および国内学会等で発表した。

This study aims to establish a method for improving the measurement performance of electron temperature and density in nuclear combustion measurement. This year's main achievements, secondary achievements. (1)The design and manufacture of the spectrometer for the first time in the past year were carried out in the light of the development of the spectrometer and the critical light test device JT-60 Spectroscopic methods: Astronomical and Cosmic Division of the Sun and Moon This polarization interferometer is a 2-segment measurement system that is controlled by CCD. (2)This method of test run, existing file system to use, JT-60 file system to build The measurement chamber is set up to collect scattered light from the collector, which is 10J long and 100m long. JT-60 measurement and adjustment of the device. (3)The development of the correction method is carried out. The maximum temperature is 1500℃, and the heating temperature can be adjusted by the combination of black body radiation furnace, standard light source, and polarized light meter. Measurement of transmission loss from collector to spectrometer For example, JT-60 vacuum vessel is filled with high density and high density. (4)The results of this study are presented in the paper, the 13th paper and the 13th paper.

项目成果

Application of Stimulated Brillouin Scattering Phase Conjugate Mirror to Thomson scattering diagnostics in JT 60U and ITER

受激布里渊散射相位共轭镜在 JT 60U 和 ITER 汤姆逊散射诊断中的应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Korean Physical Society 49(I)
• 作者: T.Hatae;et al.
• 通讯作者: et al.

JT-60におけるトムソン散乱用YAGレーザーの増幅特性

JT-60中汤姆逊散射YAG激光器的放大特性

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Hatae;et al.;波多江 仰紀;波多江 仰紀;北村 繁
• 通讯作者: 北村 繁

Report of Activities for Fusion Plasma Diagnostics in JAEA

JAEA 融合等离子体诊断活动报告

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Hatae;et al.;波多江 仰紀;波多江 仰紀;北村 繁;吉田 英次;Y. Kawano
• 通讯作者: Y. Kawano

Utility of Polarization Filter Spectrometer for Thomson Scattering

偏振滤光片光谱仪在汤姆逊散射中的应用

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Hatae;et al.;波多江 仰紀;波多江 仰紀;北村 繁;吉田 英次;Y. Kawano;波多江 仰紀;J. Howard
• 通讯作者: J. Howard

トムソン散乱のための先端レーザーの開発研究

汤姆逊散射先进激光器的研发

• 发表时间: 2008
• 期刊: 大阪大学レーザーエネルギー学研究センター平成19年度共同研究成果報告書
• 作者: I.;Ishikawa・W.;Kada・F.;Sato・Y.;Kato・T.;Tanaka・T.;Iida;T.Nagao;T.Nagao;J.Igarashi;五十嵐潤一;M.Takahashi;T.Nagao;波多江 仰紀
• 通讯作者: 波多江 仰紀