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Energetic ion induced excitation dynamics of hydrogen molecule in divertor plasma

Research Project

Project/Area Number 26420848
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Nuclear fusion studies
Research InstitutionNagoya University (2015-2016)
Tohoku University (2014)

Principal Investigator

Okamoto Atsushi  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50396793)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北島 純男  東北大学, 工学研究科, 准教授 (30161475)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TAKAHASHI HIROYUKI  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (30768982)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords境界層プラズマ / プラズマ・核融合 / 原子分子過程 / 高エネルギーイオン / 再結合プラズマ / 原子・分子物理 / 振動励起水素分子 / ヘリコン波放電水素プラズマ / 非接触ダイバータ / 衝突輻射モデル
Outline of Final Research Achievements

Plasma, the ionized state of gas, suffers from recombination, reverse process of ionization, in the divertor region of magnetically confined fusion devices. Effect of energetic ion flowing into the divertor region on the recombination processes is investigated. Combining a plasma experimental device and a ion beam injector, we have developed a divertor plasma simulating environment, which enables us to control experimental condition more precisely and more easily than actual fusion devices. We have found population density of excited states, which is an indicator of the recombining processes, decreases when the energetic ion density increases experimentally for the first time. A model we have developed by including the effect of energetic ion on production-annihilation processes of excited state qualitatively agree with the experiment.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Experimental study of the volumetric recombination under energetic ion flow using a radio-frequency plasma source2016

    • Author(s)
      H. Takahashi, A. Okamoto, D. Nakamura, T. Miura, P. Boonyarittipong, and S. Kitajima
    • Journal Title

      Physics of Plasmas

      Volume: 23 Issue: 11

    • DOI

      10.1063/1.4968239

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  • [Journal Article] Helium Volumetric Recombining Plasma Formation for Energetic Ion Injection in a Radio-frequency Plasma Device DT-ALPHA2016

    • Author(s)
      Hiroyuki TAKAHASHI, Atsushi OKAMOTO, Takatsugu MIURA, Daiki NAKAMURA, Peerapat BOONYARITTIPONG, Shuhei SEKITA, and Sumio KITAJIMA
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research

      Volume: 11

    • NAID

      130005395216

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    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Energetic Helium Ion Injection into Helium Recombining Plasma in Radio-Frequency Plasma Source2015

    • Author(s)
      H. Takahashi, A. Okamoto, T. Takahashi, and S. Kitajima
    • Journal Title

      Fusion Science and Technology

      Volume: 68 Issue: 1 Pages: 190-195

    • DOI

      10.13182/fst14-910

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      岡本敦, 浜田大地, 佐藤克哉, 有本英樹, 藤田隆明, 高橋宏幸, 北島純男
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      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
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      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
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      プラズマ・核融合学会第33回年会
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      プラズマ・核融合学会第33回年会
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      東北大学(宮城県仙台市)
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      プラズマ・核融合学会第33回年会
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      東北大学(宮城県仙台市)
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      小林鷹彦, 田中優一, 中村大樹, 三浦隆嗣, Boonyarittipong Peerapat, 今仁哉, 西京毅, 高橋宏幸, 北島純男
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      プラズマ・核融合学会第33回年会
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      東北大学(宮城県仙台市)
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      2016-11-29
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      プラズマ・核融合学会第33回年会
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      東北大学(宮城県仙台市)
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      2016-11-29
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      日本物理学会2016年秋季大会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      日本物理学会2016年秋季大会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      2016-09-13
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      中村大樹, 岡本敦, 三浦隆嗣, 小林鷹彦, 田中優一, Boonyarittipong Peerapat, 高橋宏幸, 北島純男
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      日本物理学会2016年秋季大会
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      金沢大学(石川県金沢市)
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      2016-09-13
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      第11回核融合エネルギー連合講演会
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      九州大学(福岡県福岡市)
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      東北学院大学(宮城県仙台市)
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      日本物理学会第71回年次大会(2016)年
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      東北学院大学(宮城県仙台市)
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      2016-03-19
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      東北学院大学(宮城県仙台市)
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      2016-03-19
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      日本物理学会第71回年次大会(2016)年
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      東北学院大学(宮城県仙台市)
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      2016-03-19
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      プラズマ・核融合学会第32回年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      プラズマ・核融合学会第32回年会
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      名古屋大学(愛知県名古屋市)
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      2015-11-24
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      H. Takahashi, A. Okamoto, T. Miura, D. Nakamura, P. Boonyarittipong, S. Sekita, S. Kitajima
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      25th International Toki Conference
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      Ceratopia Toki (岐阜県土岐市)
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      2015-11-03
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      高橋宏幸, 岡本敦, 中村大樹, 三浦隆嗣, 北島純男
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      日本物理学会2015年秋季大会
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      関西大学(大阪府吹田市)
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      2015-09-16
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      早稲田大学(東京都新宿区)
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      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
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      A. Okamoto, H. Takahashi, T. Takahashi and S. Kitajima
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      17th International Congress on Plasma Physics
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      Lisbon (Portugal)
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      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
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      石川音楽堂(石川県金沢市)
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      2014-05-26 – 2014-05-30
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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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