| Project/Area Number |
19K03803
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 14020:Nuclear fusion-related
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
Motojima Gen 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00509507)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 固体水素 / 溶発 / 高速分光 / ファイバアレイ / 高速度カメラ / シュタルク拡がり / シュタルク広がり / 分光 |
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| Outline of Research at the Start |
高速分光計測を用いて、磁場構造、背景プラズマ、プラズマ加熱条件が高密度プラズモイドの内部分布に与える影響について定量的に調べることが本研究の目的である。高密度プラズモイドとは固体水素が溶発した際にできるプラズマ塊である。イオン化されているため、磁場との相互作用を受けて複雑な挙動を示す。また、固体水素は一般的に背景プラズマからの熱流速によって溶発するが、加熱の際に生じる高速イオン、電子によっても溶発は影響を受ける。このため、上記の影響因子が高密度プラズモイドの内部分布および溶発量（溶発過程）にどのように影響を与えるのかを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we utilized a combination of a two-dimensional fiber array and a high-speed camera to conduct the world's first measurement of the two-dimensional spatial distribution of electron density inside low-ionization, high-density plasmoid (plasma clumps that form as a result of the sublimation of solid hydrogen, a nuclear fusion fuel) using the Heliotron J device at Kyoto University. These findings not only deepen our understanding of the basic mechanism of pellet ablation but also provide valuable information for comparison with ablation simulations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
核融合プラズマへの燃料供給法として固体水素入射の確立は重要な課題である。本研究の成果は、固体水素の溶発素過程の理解に大きく貢献するものであり、核融合プラズマの高密度化と燃料供給の最適化に貢献できるものである。
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