電子サイクロトロン波加熱の加熱評価手法の開発

• Project/Area Number: 17K14902
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Nuclear fusion studies
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 牧野 良平 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00755118)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 核融合 / プラズマ・核融合

Outline of Annual Research Achievements

本研究では磁場閉じ込め核融合装置においてプラズマ加熱のために用いる電子サイクロトロン共鳴加熱ECRHの評価を行う手法の確立を目的としている。具体的には，①加熱用入射ミリ波の電力及び偏波計測モニターの開発，②加熱された電子の速度成分非等方性を計測する偏光分光計測器の開発，を行った。

これまでにメンテナンス性の良い実用可能と考えられる入射EC波のパワー及び偏波モニターを開発し、入射波特性の計測試験に成功している。計測の時間分解能として100マイクロ秒サンプリング以上の性能が要求されるが、現状は実時間計測時において20ミリ秒サンプリング程度となっており、高時間分解能化が必要である。本研究期間中に，計測を高時間分解能化するために，計測部に使用しているプログラム可能である回路FPGAの解析プログラムを改良した。
大型ヘリカル実験装置では77GHz ECRHシステムが2系統、154GHz ECRHシステムが3系統ある。これまでは本モニターは77GHzミリ波用について試験を行ってきたが，より高周波数である154GHzについてヘテロダインシステムの動作試験を行った。

大型ヘリカル実験装置において偏光度計測器による初期計測データを得た。偏光度計測器で得られたデータから諸パラメータを評価するためには光学素子の特性データである。岡崎分子科学研究所の極端紫外光研究施設UVSORにおいて評価実験を行い，光学素子の特性データを得た。