高温プラズマ周辺部の水素原子密度および速度分布関数の計測法の開発

高温等离子体周围氢原子密度和速度分布函数测量方法的研制

• 批准号: 03680014
• 负责人: 村岡 克紀
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03680014/
• 关键词: レ-ザ-蛍光法; 水素原子分布; ArFレ-ザ-; 第一スト-クス変換; ヘリオトロンE; ポンプダイバ-タ; JET

本研究は,高温プラズマ周辺部の水素原子密度分布を測定するために二光子励起によるレ-ザ-蛍光法の有効性を示すことを目的として進めたものであり,以下の結果を得た。(1)ArFエキシマレ-ザ-光の重水素中の第一スト-ク変換により205nmの狭帯域光出力10mJ以上を得た。(2)その光を焦点距離fの異るレンズを用いて集光し,レ-ザ-伝播方向の蛍光発光領域を測定した結果,f=820nmで20nm,F=410nmで10mmに限られることを確認した。これにより、レ-ザ-入射と蛍光受光を同軸配置にしても実用上十分な空間分離能が得られることが示された。(3)強力なレ-ザ-光による窓材等からの蛍光は観測に支障がない程度であることを確認した。(4)本装置をヘリオトロンEに設置し,周辺プラズマで十分なSN比の下での水素原子測定が可能なことを示した。(5)今後の課題として,水素原子分布の情報が極めて重要なJETのポンプダイバ-タ部について,本法を適用する可能性について,別途進めている国際学術研究も併用して検討を進めた。レ-ザ-入射や蛍光観測配置のアクセスが限られているため,極めて難しい実験になるが,実行可能との結果が得られた。(6)それに従って,205nmの波長において100mJの出力を有する狭帯域光源の開発の検討に入った。以上を要するに,本年度までの研究によって,二光子励起レ-ザ-蛍光法による水素原子分布計測法は基礎が確立され,実用段階に入ったと結論づけることが出来る。

In this study, the atomic density distribution of water in the peripheral part of the high temperature was determined. The results were as follows (1)ArF (2)The focal distance f of the light beam is different from that of the light beam. The results show that f=820nm,F=410nm and F= 10mm are the limit of light emission. The light receiving device is coaxial with the light receiving device, and the light receiving device is spatially separated. (3)Strong light, light, etc., light, light (4)The device is set to measure water atoms in the range of 100 to 100 degrees. (5)Future research topics include the importance of information on the atomic distribution of water, the possibility of application of this method, and the advancement of international academic research. The results of the two-dimensional optical measurement configuration are extremely difficult to achieve. (6)For example, the development of narrow band light sources with output of 100mJ at a wavelength of 205nm is discussed. In this year's research, the basis of the two-photon excitation method for measuring the atomic distribution of water has been established, and the conclusions have been drawn.

项目成果

K.Muraoka,T.OKada,T.Kajiwara et al.: "Application of TwoーPhotonーExcited LaserーInduced Fluorescence to Atomic Hydrogen Measurements in the Edge Region of HighーTemperature Plasmas" Review of Scientific Instruments. 62. 2345-2349 (1991)

K. Muraoka、T. OKada、T. Kajiwara 等人：“双光子激发激光诱导荧光在高温等离子体边缘区域原子氢测量中的应用”科学仪器评论 62。2345-。 2349 (1991)