レーザートムソン散乱法による低温再結合プラズマの電子温度・密度計測法の開発

激光汤姆逊散射法低温复合等离子体电子温度和密度测量方法的研制

• 批准号: 16740311
• 负责人: 門 信一郎
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16740311/
• 关键词: トムソン散乱法; 低温再結合プラズマ; 境界層プラズマ; MAP-II; ダイバータ模擬装置; 電子温度計測; ダブルモノクロメータ; レイリーブロック

レーザートムソン散乱法は高温プラズマの電子温度計測として確立された手法であるが,これを低温再結合プラズマに適用するにはいくつかの開発項目がある.ドップラー広がりが小さいためフィルター分光方式を用いることができず,光学系のスループットが小さくなること,及び低密度になると光量が低下すること等である.本研究では高密度のプラズマ生成が可能な上流のチャンバーにトムソン散乱計測系を構築し,昨年度初期結果を得ている.今年度はトムソン散乱計測を再結合プラズマの計測に適用した.作動ガスとしてHeを用い,差動排気を停止することによって上流の電子温度を下げ,下流のチャンバーに水素をパフして上流に水素分子活性化再結合(H_2-MAR)が達成されていく条件を設定し,Heをパフした場合と比較した.電離進行およびH_2-MARプラズマそれぞれのトムソン散乱スペクトルから,レイリーブロックによってマスクされた部分を除きフィッティングによって求められた電子温度は5.8および2.0eVである.一方電子温度および電子密度のガス圧依存性を調べると,ガス導入による中性粒子との非弾性衝突によって電子温度は低下していくが,そのとき,水素ガス導入の場合の密度はヘリウム導入に比べ低く抑えられる.現在のトムソン散乱法システムでは,計測点が1点であるため再結合率の定量評価は単純ではないが,低密度の下流チャンバーにおいて2点間のイオン飽和電流の低下率から定量評価したMARの条件[S. Kado et al.,J. Nucl. Matt.313-316(2003)754]に矛盾しない.今後,プローブでは測定不可能な,より低い電子温度の再結合プラズマの計測を行い,再結合の素過程をより詳細にしらべる予定である.

The electronic temperature measurement method of high temperature and low temperature is suitable for development. The optical system has a small optical density and a low optical density. In this study, we constructed a high density scatter measurement system, and obtained the early results last year. This year's scattered measurement is combined with the measurement of the original. The temperature of electrons in the upper stream is lower than that in the lower stream. The temperature of the electron is 5.8 eV and 2.0 eV. The electron temperature and electron density are dependent on the electron temperature and electron density. The electron temperature and electron density are dependent on the electron density and electron density. Now the system is scattered, the measurement point is 1 point, the recombination rate is quantitatively evaluated, the purity is low, the density is low, the saturation current is decreased between 2 points, the saturation current is quantitatively evaluated, and the MAR condition is [S. Kado et al., J. Nucl. Matt.313 - 316 (2003) 754] Contradiction. From now on, it is impossible to measure the electron temperature at low temperature, and then combine the electron temperature with the electron temperature.

项目成果

Experimental Study of the Atomic and Molecular Processes related to Plasma Detachment in Steady State Divertor Simulator MAP-II

稳态偏滤器模拟器MAP-II中与等离子体脱离相关的原子和分子过程的实验研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Plasma Sci.Tech. 6
• 作者: S.Kado;S.Kajita;et al.
• 通讯作者: et al.

ダイバータプラズマにおける炭化水素-分光計測から分かること

偏滤器等离子体中的碳氢化合物 - 我们可以从光谱测量中学到什么

• 发表时间: 2004
• 期刊: プラズマ・核融合学会誌 80
• 作者: 仲野友英;門信一郎
• 通讯作者: 門信一郎

水素分子Fulcher帯発光におけるP,R枝の異常性

氢分子Fulcher带发射中P和R分支的反常性质

• 发表时间: 2004
• 期刊: プラズマ・核融合学会誌 80
• 作者: 門信一郎;山崎大輔;飯田洋平;肖炳甲
• 通讯作者: 肖炳甲