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

特定粒子真空紫外辐射强度分布简易测量方法的建立及其在周围等离子体中的应用

• 批准号: 18760639
• 负责人: 鈴木 千尋
• 金额: $ 1.92万
• 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 Young Scientists (B)
• 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-18760639/
• 关键词: AXUVフォトダイオード; 干渉フィルタ; 大型ヘリカル装置; 炭素不純物; 金属薄膜フィルタ; 真空紫外光; 軟エックス線; プラズマ分光; 真空紫外線; フォトダイオードアレイ; 不純物輸送; 周辺プラズマ

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。

该研究主题的目的是构建一个系统，该系统可在特定的波长范围内测量真空紫外线发射强度的空间分布，该系统使用AXUV光电二极管和滤镜使用简单的测量系统发出的特定粒子物种，并使用高近时间分辨率发出，并使用AXUV光二极管和滤镜进行高度分辨率，并在大型螺旋设备（LHDS）中确认其有效性。对于Limanαα电线（122nm）和CIV（155nm），将使用带有变速丝带（半宽10-20nm）的干扰过滤器（以这些波长为中心的半宽）进行了制造并安装在LHD中，并尝试使用各种排放量进行测量。在上一年，由于探测器缺乏照明事件，由于缺乏对检测器的光接入，我们无法确保足够的S/N比，因此，今年我们扩大了事件槽的宽度并安装了新的缓冲区放大器来提高S/N比率。特别是，关于CIV，当插入当地的岛屿分流器（LID）时，碳杂质的量增加，并且观察到CIV信号在爆发中增加。由于在同时通过可见光谱仪同时测量的CIII同步加速器强度信号中可以看到类似的爆发，因此认为这是来自碳杂质的发光信号，但两种变化的比率随时间变化，表明由于离子价引起的行为差异。结果，已经确认可以实现使用干扰过滤器的测量系统的适用性。在使用金属薄膜滤波器的测量中，可以通过使用具有不同厚度的过滤器测量的信号之间的差来实现相同的测量。此外，可以使用铍过滤器将类似的方法应用于对软X射线区域进行成像，并进行初步实验以实现这一目标。

项目成果

Determination of the Major Impurity Radiators in the Reheat Mode Discharges in the Compact Helical System

紧凑螺旋系统再热模式放电中主要杂质辐射源的确定

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plasma and Fusion Research 2
• 作者: C. Suzuki;et. al.
• 通讯作者: et. al.