負分子イオンによるプラズマ加熱用高速中性粒子ビーム発生の基礎研究

利用负分子离子产生等离子体加热的高速中性粒子束的基础研究

• 批准号: 61580007
• 负责人: 大引 得弘
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61580007/
• 关键词: 核融合; 中性粒子ビーム入射; 負イオン; ヘリオトロン; エキシマレーザー

本研究の目的は負分子(又は原子)イオンを用いた核融合炉用の中性粒子ビーム入射装置の概念設計と理論的検討であった。現在の中性粒子入射加熱装置に対する研究は、数百keV以上のビームエネルギーに対しては中性化効率の高い(重)水素負イオンの生成・引出しを中心にトカマク炉を対象として進展している。例えば回転励起された分子の解離性付着による負イオン生成を利用した大出力イオン源の開発が各国で精力的に行なわれようとしている。一方核融合炉規模の大型装置においては比較的重い原子または分子の中性ビームによるプラズマ加熱の有効性は理論的には指摘されてきたが、設計研究例は極めて少ない。そこで本研究では負イオンの生成過程の基礎的研究および関連する実験に必要な真空紫外レーザー及びそのシステムに関する資料収集、ビーム入射装置システムの設計研究を行った。一例としてドナー原子としてXe、負分子イオンとしてS【F_6】を選択し、Xeの光励起、光電離過程及びS【F_6】の電子付着による負分子イオン生成過程について調査した。その結果多光子電離過程によるXeの電離にはAvFとXeFのエキシマレーザーの組み合わせで効率的に行えることがわかった。また単光子共鳴遷移による励起とそれに続く電界電離によるXeからの電子供給が負分子イオンの高効率生成に有効であると思われ、それに必要なレーザー波長の検討を行った。(〜147nm)。一方中性化に必要なレーザー波長についても調査し、ヨウ素レーザーを用いた入射加熱装置の概念設計を進めた。またこれらと並行して(重)水素負イオンを用いたシステムについても検討し、上記システムと設計比較するとともに、従来の正イオン源システムの当センターでの運転経験に照らしてこれらシステムの将来性について検討を試みた。

The purpose of this study is to discuss the conceptual design and theory of a neutral particle incident device for a nuclear fusion furnace using negative molecule (also called an atom). Currently, we are researching neutral particle incident heating devices, and neutral particles that are above several hundred keV are available. The chemical efficiency is high (heavy) hydrogen negative water is generated and drawn out of the center of the furnace and the image is progressed. Example: The dissociation property of the molecule is generated and utilized by the negative molecule. It is a great effort to make a big contribution to the development of the country and the energy of each country. A large-scale device on the scale of a nuclear fusion furnace. Comparative heavy atoms and molecules. Neutral components.るプラズマのeffectiveness theory of には pointed out されてきたが, design research example は极めて小ない.そこでThis study is based on the basic research on the generation process of negative イオンのおよびRelevant する実験にNecessaryなVacuum UV レCollecting data on ーザー and びそのシステムに关する, and designing and researching ビームincident device システムの行った. An example of としてドナーatom としてXe, negative molecule イオンとしてS【F_6】を选択し, Xeの光 excited The photoionization process and the generation process of the electron-containing negative molecule によるイオン of びS【F_6】 were investigated.そのResults of multi-photon ionization processによるXeのionizationにはAvFとXeFのThe エキシマレーザーの组み合わせでefficiencyに行えることがわかった.また単Photon resonance transfer によるenergize とそれに続くelectric boundary ionization によるXe からのelectron supply がnegative moleculeイオンのHighly efficient generation of effective であると思われ, それにnecessary なレーザーwavelength の検question を行った. (~147nm). On the one hand, neutralization is necessary and the wavelength is investigated, and the conceptual design of the incident heating device is carried out.またこれらと Parallel して (Heavy) Hydrogen Negative イオンを Use いたシステムについても検问し、上记システムとDesign comparisonするとともに、従来の正イオン元システムの道センターでの云転経験に抯らしてこれらシステムの Future sex について検asking をtrial みた.