プラズマガンを用いた先進的ダイバータ材料の短パルス熱負荷・動的反応特性の研究

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本研究では，実験室レベルにおいて，磁化同軸プラズマガン（MCPG）を用いたプラズマ照射により先進的ダイバータ材料の短パルス高熱負荷および動的反応特性を明らかにしようとしている．プラズマ照射装置は，兵庫県立大学において，既存装置を改造したプロトタイプのMCPGを製作し，組み立てが完了している．電源部は，LHD用CT入射装置SPICAの高性能加速電源を組み合わせることで，プラズマ照射の短パルス化と高熱負荷化が可能となっている．その電源を既存の電源制御システムへ組み込むためのプログラムの追加修正や制御機器の追加改造等が完了した．そして，プラズマ照射装置と接続する単独試験用のターゲット用真空容器とも接続し，真空排気も問題なく，単独試験運転を開始する準備を行った．しかし，年度前半にターボ分子ポンプの不具合が発生し，単独試験の実施が困難となった．本研究では，液体およびペブル状材料へのプラズマ照射試験では，湾曲路移送管を用いてプラズマ照射装置を通常の水平方向に設置したままで鉛直方向からプラズマ照射することを計画していた．プラズマの湾曲路移送については，過去のデータの解析と検証から確認できている．そこで，湾曲路移送管および初期試験の照射容器の設計・製作と，外部と内部の電極を湾曲させる湾曲同軸電極についても設計・検討を先行して実施した．真空部品の一部は，兵庫県立大学の工作センターで製作を行っている．その他の真空部品については，年度内に準備が完了している．また，真空排気系についてもターボ分子ポンプを交換し，真空排気の再立ち上げが可能となった．これらにより，初期プラズマ照射を早期に実施するためが進んでいる．なお，初期段階における熱負荷等の計測に必要な計測機器およびデータ収集系を含めたソフト，ハードの両面で準備も整っている．