特定粒子からの真空紫外放射光強度分布の簡便な計測法の確立と周辺プラズマへの適用

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本研究課題の目的は、AXUVフォトダイオードとフィルタを用いた簡便な計測システムによって、周辺プラズマ中の特定粒子種から放射される特定波長域の真空紫外光放射強度の空間分布を高い時間分解能で計測するシステムを構築し、大型ヘリカル装置(LHD)においてその有効性を確認することである。水素のライマンアルファ線(122nm)およびCIV(155nm)を対象として、これらの波長を中心とした透過帯域(半値幅10〜20nm)を持つ干渉フィルタを用いたシステムを製作してLHDに設置し、さまざまな放電で計測を試みた。前年度は、検出器に入射する光量不足などの原因で、十分なS/N比を確保することができなかったため、本年は入射スリットの幅を広げるとともに、新たにバッファアンプを設置してS/N比の改善を目指した。特にCIVについては、ローカルアイランドダイバータ(LID)を挿入した際に炭素不純物の量が増大し、CIV信号がバースト的に増加する現象が見られた。可視分光器で同時に測定されているCIIIの放射光強度信号に同じ時間帯に同様のバーストが見られるため、炭素不純物からの発光信号であると考えられるが、両者の比は時間的に変化しており、イオン価数による挙動の違いが示唆された。以上により、干渉フィルタを用いた計測システムの適用可能性を確認することができた。金属薄膜フィルタを用いた計測では、厚さの異なるフィルタで計測された信号の差分を取ることで同様の計測が可能である。また関連として、ベリリウムフィルターを用いた軟エックス線領域のイメージングでも類似の方法論が適用でき、そのための予備的な実験を行った。