消えゆくプラズマの空間構造と電子エネルギー分布の歪みとの関わり

消失等离子体的空间结构与电子能量分布畸变的关系

• 批准号: 22K18699
• 负责人: 高橋 宏幸
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18699/
• 关键词: 非接触ダイバータ; 体積再結合; 電子エネルギー分布; DT-ALPHA; 非接触プラズマ; 核融合

本研究は分光計測と静電プローブ計測を駆使する事で、消えゆくプラズマ(再結合/非接触プラズマ)の空間構造と電子エネルギー分布との関わりを明らかにするものである。本研究を遂行するために必要となる要素は(1)再結合/非接触プラズマの生成、(2)再結合/非接触プラズマ診断手法の確立、(3)磁力線に沿った再結合/非接触プラズマの空間分布計測の3つに大別する事ができる。このうち(1)と(2)については研究代表者のこれまでの研究によって完了しているため、今年度は主に(3)の項目に取り組んだ。本研究は東北大学のDT-ALPHA装置で行うが、DT-ALPHAの再結合プラズマ生成領域近傍には中性粒子のコンダクタンスを制限するためにオリフィスが3組設置されている(再結合領域の上流側に2組、再結合領域と後述する下流エンドプレートとの間に1組)。また、装置下流端のエンドプレートの中心部にはイオンビーム計測を目的としたファラデーカップが設置されている。生成した再結合プラズマの沿磁力線分布を計測するためには1組のオリフィスを通過し、再結合領域周辺および再結合領域下流側の計測が可能な静電プローブを新規に設計・製作する必要がある。本年度は静電プローブおよびその周辺機器の設計を行った。静電プローブとしてはシングルプローブに比べて耐ノイズ性が優れるダブルプローブを採用する事とした。さらに、オリフィスを貫通するための幾何的な形状として直線型を採用する事とした。直線型よりもプラズマへの擾乱の少ないL字型も検討したが、プローブを通過させるための空隙をオリフィスに設ける必要がある事や、プローブとオリフィスとの衝突を防止する対策が必要となる事から、直線型を優先させる方針とした。加えて、検討した直線型プローブを挿入するために最適な構造のエンドプレートとフランジの設計も行った。

This study will clarify the relationship between spectrometer measurement and electrostatic probe measurement, and the spatial structure and electronic energy distribution of the electronic probe (recombination/non-contact probe). In this study, the essential factors for carrying out the research include (1) the generation of recombination/non-contact separation,(2) the establishment of recombination/non-contact separation diagnostic methods,(3) the measurement of spatial distribution of recombination/non-contact separation along magnetic lines, and (4) the occurrence of recombination/non-contact separation. This year's main project (3) was selected by the research representative. In this study, the DT-ALPHA apparatus of Tohoku University was set up in three groups (two groups on the upstream side of the recombination field and one group on the downstream side of the recombination field). The central part of the downstream end of the device is set up for the purpose of measurement. A new design and fabrication method is necessary for the generation of electrostatic charges along the magnetic line distribution measurement of a group of electrostatic charges along the magnetic line measurement of a group of electrostatic charges along This year, the design of the peripheral machine was carried out. The electrostatic plug is also being used in the mobile plug, which has excellent wireless resistance. The shape and shape of the material The linear type of interference is less than the L type of interference. The linear type of interference is more than the L type of interference. The linear type of interference is more than the L type of interference. The design of the optimal structure of the linear structure is discussed.

项目成果

Impact of selective ion transmission on measurement by retarding field analyzer

• DOI: 10.1063/5.0144798
• 发表时间: 2023-05
• 期刊: Physics of Plasmas
• 影响因子: 2.2
• 作者: H. Takahashi;T. Seino;R. Nishimura;K. Yoshimura;A. Kanno;T. Hara;Y. Takahashi;S. Kagaya;A. Matsuyama;Y. Hayashi;K. Tobita

DT-ALPHAにおける水素分子振動・回転温度の中性粒子圧力依存性

DT-ALPHA 中氢分子振动和旋转温度的中性粒子压力依赖性

• 发表时间: 2023
• 作者: 吉村渓冴;高橋宏幸;清野智大;西村涼汰;菅野耀広;髙橋優作;原智也;松山顕之;飛田健次
• 通讯作者: 飛田健次

磁力線に対して垂直方向の速度成分を持つイオンの混入がRetarding field analyzerを用いた平行方向イオン温度計測に及ぼす影響の検証

使用减速场分析仪验证包含具有垂直于磁场线的速度分量的离子对平行方向离子温度测量的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 高橋宏幸;清野智大;吉村渓冴;西村涼汰;菅野耀広;原智也;高橋優作;松山顕之;飛田健次
• 通讯作者: 飛田健次

直線型プラズマ装置DT-ALPHAにおける水素バルマー系列線の中性粒子圧力応答

线性等离子体装置 DT-ALPHA 中氢巴尔默系列线的中性粒子压力响应

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉村渓冴;高橋宏幸;清野智大;西村涼汰;菅野耀広;髙橋優作;原智也;松山顕之;飛田健次
• 通讯作者: 飛田健次

円形アパチャーを有したRetarding field analyzerを用いた平行および垂直方向イオン温度の同時推定

使用具有圆形孔径的减速场分析仪同时估计平行和垂直离子温度

• 发表时间: 2022
• 作者: 高橋宏幸;清野智大;西村涼汰;吉村渓冴;菅野耀広;原智也;髙橋優作;松山顕之;飛田健次
• 通讯作者: 飛田健次