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重イオンビームプローブによるプラズマ中の高時間空間分解電子密度分布計測

Research Project

Project/Area Number 18740357
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plasma science
Research InstitutionNational Institute for Fusion Science

Principal Investigator

西浦 正樹  National Institute for Fusion Science, 大型ヘリカル研究部, 助教 (60360616)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsプラズマ計測 / 重イオンビームプローブ / ポテンシャル / イオン化 / 電子捕獲 / 断面積 / 金 / 揺動 / イオン化断面積 / 原子分子素過程 / 密度 / プロトン
Research Abstract

重イオンビームプローブ(HIBP)は高エネルギー重イオンビームを利用したトカマク,ステラレーター等の磁場閉じ込め核融合プラズマのポテンシャル計測器である.
HIBPを用いて高時間空間分解密度分布計測を行うために,昨年度理論から得られたkeV〜MeV領域の金イオンのイオン化断面積の精度を評価した.その実験的評価方法としてタンデム加速器の入射金負イオンビームとタンデム加速器内のガスセルで荷電変換された正イオンビームの変換効率を求めた.理論上得られた断面積を用いて変換効率を予測した結果,実験値と良い一致を得た.このことから求めた金イオン化・電子捕獲断面積を良い精度で得ることができたと結論付けることができる.それに加えて,HIBPのプラズマへの入射ビーム強度を上げるために最適なガスセルのガス種とガス圧も予測することが可能となった.
高密度プラズマ計測や揺動計測のためには入射Au^+ビーム(1次ビーム)とエネルギー分析器へのAu^<2+>ビーム(2次ビーム)のビーム強度が十分なSNで得られることがキーポイントとなる.昨年度に検出器に用いているMicro Channel Plate(MCP)のMeV領域でのイオン検出効率が不明であることが問題となっていた.そこで,MeVエネルギーを持つ金イオンビームに対するMCPの検出効率の校正試験を行った.先に求めたイオン化・電子捕獲断面積を用いて求めたプラズマ中を通過した2次ビーム強度はMCPの検出効率を正しく評価することで良い一致を得た.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Status of the heavy ion beam probe system in the Large Helical Device2008

    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments 79

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interactions of intermediate energy Au ions with gases and plasmas: Application to plasma diagnostics2008

    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Journal Title

      NIFS report 884

      Pages: 1-42

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electron Loss Cross Sections for a Heavy Ion Beam Probe2007

    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research 2

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A 6 MeV heavy ion beam probe on large Helical Device2006

    • Author(s)
      T.Ido, A.Shimizu, M.Nishiura, et al.
    • Journal Title

      Review of Scientific Instruments 77

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 高エネルギーイオンのガスターゲットとの衝突特性2008

    • Author(s)
      西蒲正樹
    • Organizer
      日本物理学会年会
    • Place of Presentation
      近畿大学
    • Year and Date
      2008-03-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Beam-plasma interaction in high temperature plasmas for a heavy ion beam probe diagnostics2007

    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Organizer
      The 17th International Toki Conference and 16th International Stellarator/Heliotron Workshop
    • Place of Presentation
      岐阜県土岐市
    • Year and Date
      2007-10-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Status of the heavy ion beam probe system in the Large Helical Device2007

    • Author(s)
      M. Nishiura
    • Organizer
      12th International Conference on Ion Sources
    • Place of Presentation
      韓国,済州島
    • Year and Date
      2007-08-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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