核融合物理に関連する高エネルギー密度プラズマに関する研究

高能密度等离子体与聚变物理相关的研究

• 批准号: 01F00766
• 负责人: 川田 重夫
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00766/
• 关键词: 重イオンビーム; 慣性核融合; 阻止能; ビーム照射均一度; エネルギー付与; 高エネルギー密度; 標的相互作用; 燃料標的爆縮

重イオンビーム慣性核融合における高エネルギー密度状態の生成を目指して、1 複数の重イオンビームを重畳させたときのターゲットヘのビーム輸送とエネルギー付与分布を調べ、2 その分布の高エネルギー密度状態への影響を研究することが、本研究の目的である。高エネルギー密度プラズマの生成は、核融合研究において非常に重要であり、医療応用・物性研究等にも新たな研究領域を開く手段を与える。昨年度までに以下の点について成果を得た。1、重イオン1粒子の阻止能を計算するコード他を開発。2、重イオン慣性核融合炉内での重イオンビーム輸送に関連し、有効なビーム中和方法を提案した。3、ビーム内粒子分布を考慮し標的へのエネルギー付与分布を計算する解析コードを開発、これらの成果により、標的となる物質に複数本の重イオンビームが照射した際のエネルギー付与分布を求めることができる。1本の重イオンビーム内の粒子エネルギー分布、ビームエミッタンス、収束度など指定することで、現実的なエネルギー付与分布が得られるようになった。今年度はこのコードを用いて、標的内のエネルギー付与分布とビーム配置等のビームパラメータとの関係を調べた。今年度得られた成果は以下の二つにまとめられる。1,重イオン慣性核融合燃料標的を均一に爆縮させるために必要なビーム照射不均一を実現する方法を見つけたこと。直接照射型の爆縮方式でも、ビーム本数を32本程度以上用いることで均一なビームエネルギー付与が可能であることが示された。2,複数本のイオンビームを任意形状の物質に照射し、そのエネルギー付与分布を計算できるようになった。これにより、生体や材料にイオンビームを照射した際の詳細なエネルギー分布状態がわかり、高エネルギー状態の応用範囲が広がった。本研究テーマの当初の目的に加えて、上記2のような成果も得られ、本研究は有意義であった。

1. Study on the effect of high density state on the transport and distribution of complex inertial nuclear fusion; 2. High density nuclear fusion research is very important, medical applications, physical properties research and other new research areas. Last year, the following points were achieved. 1. The calculation of stopping energy of heavy particles and other development. 2. A proposal for a new method of neutralization in inertial fusion furnace 3. The distribution of particles in the group is considered. The distribution of particles in the group is calculated. The analysis results are developed. The results are calculated. The distribution of particles in the group is calculated. 1. The particle generation distribution, distribution, beam intensity and distribution in this series are determined. This year, we will adjust the relationship between the use of the target and the distribution of the target. This year's achievements are as follows: 1. The method for realizing the uniformity of the inertial fusion fuel target is discussed. The explosion mode of direct irradiation type is equal to or higher than 32 degrees, and the explosion mode is equal to or higher than 32 degrees. 2. The calculation of the number of elements and the distribution of elements in any shape. For example, in the case of biological materials, the distribution status of biological materials is detailed, and the status of biological materials is high. The purpose of this study is to increase the number of achievements, and this study is meaningful.

项目成果

清水, 中村, A.Ogoyski, 細川, 川田: "重イオン慣性核融合にむけた高精度3次元爆縮流体解析コードの開発"日本物理学会講演会概要集. 57・2. 149 (2002)

Shimizu, Nakamura, A.Ogoyski, Hosokawa, Kawada：“重离子惯性聚变高精度三维内爆流体分析代码的开发”日本物理学会会议摘要，57, 2. 149 (2002)。

A.I.Ogoyski, T.Someya, S.Kawata: "Code OK1 - Simulation of multi-beam irradiation in heavy ion fusion"Computer Phys. Communications. 157. 160-172 (2004)

A.I.O​​goyski、T.Someya、S.Kawata：“代码 OK1 - 重离子聚变中多束辐照的模拟”计算机物理。

S.Kawata, T.Someya, T.Nakamura, S.Miyazaki, K.Shimizu, A.Ogoyski: "Heavy Ion Beam Final Transport Through an Insulator Guide in HIF"Laser and Particle Beams. 4・20(To appear 2003). (2003)

S.Kawata、T.Someya、T.Nakamura、S.Miyazaki、K.Shimizu、A.Ogoyski：“重离子束通过 HIF 中绝缘体的最终传输指南”激光和粒子束 4・20（2003 年出版） (2003)

S.Kawata, T.Someya, T.nakamura, S.Miyazaki, K.Shimizu, A.Ogoyski: "Heavy Ion Beam Final Transport Through an Insulator Guide in HIF"Laser and Particle Beams. 21. 27-32 (2003)

S.Kawata、T.Someya、T.nakamura、S.Miyazaki、K.Shimizu、A.Ogoyski：“重离子束通过 HIF 中的绝缘体指南的最终传输”激光束和粒子束。

S.Kawata, T.Someya, A.Ogoyski, T.Nakamura: "Beam Final Transport and Direct Drive Pellet Implosion in Heavy-Ion Fusion"Fusion Science & Technology. (To appear 2003).

S.Kawata、T.Someya、A.Ogoyski、T.Nakamura：“重离子聚变中的束流最终传输和直接驱动颗粒内爆”聚变科学