Development of compact multi-channel ultra soft X-ray spectrometer for high-accuracy particle transport measurement

开发用于高精度粒子输运测量的紧凑型多通道超软X射线光谱仪

• 批准号: 18560795
• 负责人: SATO Kuninori
• 金额: $ 2.28万
• 依托单位: National Institute for Fusion Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-18560795/
• 关键词: Plasma transport; Ultra soft X-ray spectroscopy; Multilayer mirror; Grid collimator

Impurity transport coefficients can be evaluated with a high degree of accuracy by using a combination of a tracer-encapsulated solid pellet (TESPEL) and a charge exchange recombination spectroscopy (CXS). The goal of this research project is the development of a compact multi-channel ultra soft X-ray (USXR) spectrometer, which is necessary for the CXS diagnostic with a high-energy neutral beam. We adopted the optical system that consists of a grid collimator and a multilayer mirror, for achieving the compactness together with the high throughput. We produced a prototype one-channel USXR spectrometer with the above optical system. During the experiment on the Large Helical Device (LHD), a working gas for LHD plasmas flowed accidentally into the prototype USXR spectrometer, and then MCP detectors with being applied a high voltage was damaged. To fix this problem, the design Of the spectrometer is modified and we proceed with the installation of differential pumping system with a cryopump. Unfortunately, since the countermeasure work takes a longer time than anticipated, we cannot obtain the experimental data from the modified spectrometer. However, we made progress in the research using existing spectrometers for studying USXR emissions from the tracer impurity ions introduced by the TESPEL injection. Several calculation codes, which are necessary secondarily for the calculation of the impurity transport coefficients using an impurity transport code, have been developed. Although the development of the multi-channel USXR spectrometer remains to be done, it can be easily done by aligning the optical system adopted here in a fan shape, owing to the compactness of that.

通过使用示踪剂封装的固体颗粒（TESPEL）和电荷交换复合光谱（CXS）的组合，可以以高精度评估杂质传输系数。本研究项目的目标是开发一种紧凑型多通道超软X射线（USXR）光谱仪，这是必要的CXS诊断与高能中性束。采用了由光栅准直器和多层膜反射镜组成的光学系统，以实现紧凑性和高通量。我们制作了一个原型单通道USXR光谱仪与上述光学系统。在大螺旋装置（LHD）的实验中，LHD等离子体工作气体意外流入USXR谱仪样机，造成MCP探测器在高压下损坏。为了解决这个问题，我们对谱仪的设计进行了修改，并安装了带有低温泵的差分泵浦系统。不幸的是，由于对策工作需要比预期更长的时间，我们不能从修改后的光谱仪获得实验数据。然而，我们在研究中取得了进展，使用现有的光谱仪研究USXR发射的示踪杂质离子引入的TESPEL注入。几个计算代码，这是必要的次要的杂质输运系数的计算使用杂质输运代码，已经开发。虽然多通道USXR光谱仪的开发仍有待完成，但由于其紧凑性，可以通过将此处采用的光学系统对准成扇形来轻松完成。

项目成果

Improvement of AXUV bolometric measurement system at a semi-tangential cross-section in LHD.

LHD 半切向截面 AXUV 辐射热测量系统的改进。

• 发表时间: 2006
• 作者: H.;Furukawa;プラズマ核融合学会;Makoto Otsuki;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;関根 勉;Tsutomu SEKINE;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;N. Tamura;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;佐藤 国憲;K. Sato;須藤 滋;S. Sudo;N. Tamura
• 通讯作者: N. Tamura

Observation of Xenon EUV Spectra in the Compact Helical System

紧凑螺旋系统中氙 EUV 光谱的观测

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Plasma and Fusion Research SERIES 7
• 作者: H.;Furukawa;プラズマ核融合学会;Makoto Otsuki;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;関根 勉;Tsutomu SEKINE;鈴木 千尋
• 通讯作者: 鈴木 千尋

Multi-functional Diagnostic Method with Tracer-encapsulated Pellet Injection.

示踪剂封装颗粒注射的多功能诊断方法。

• 发表时间: 2006
• 作者: H.;Furukawa;プラズマ核融合学会;Makoto Otsuki;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;関根 勉;Tsutomu SEKINE;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;N. Tamura;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;佐藤 国憲;K. Sato;須藤 滋;S. Sudo
• 通讯作者: S. Sudo

Improvement of AXUV bolometric measurement system at a semi-tangential cross-section in LHD

LHD 半切向截面 AXUV 测辐射热测量系统的改进

• 发表时间: 2006
• 作者: H.;Furukawa;プラズマ核融合学会;Makoto Otsuki;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;関根 勉;Tsutomu SEKINE;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;N. Tamura;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;佐藤 国憲;K. Sato;須藤 滋;S. Sudo;N. Tamura;田村 直樹
• 通讯作者: 田村 直樹

Plasma radiation profile measurement using AXUV diode array in LHD.

在 LHD 中使用 AXUV 二极管阵列进行等离子体辐射轮廓测量。

• 发表时间: 2006
• 作者: H.;Furukawa;プラズマ核融合学会;Makoto Otsuki;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;Tsutomu SEKINE;関根 勉;関根 勉;Tsutomu SEKINE;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;N. Tamura;C. Suzuki;田村 直樹;鈴木 千尋;鈴木 千尋;C. Suzuki;鈴木 千尋;C. Suzuki;佐藤 国憲;K. Sato;須藤 滋;S. Sudo;N. Tamura;田村 直樹;田村 直樹;N. Tamura
• 通讯作者: N. Tamura