Research Project
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
本研究は、核融合プラズマのイオン温度ならびに密度揺動測定のための遠赤外散乱計測用新ホモダイン検波システムを完成させることを目的として、昭和58年度より3年計画で実施された。新ホモダイン法では2組のホモダイン検波器を用い、その位相関係を調節することにより、ホモダイン法でありながら搬送波を中心とする上下測波帯のスペクトル分布が分離して求まる。初年度には当初計画どおり1つのビーム・スプリッタを用いたシステムを試作したが、この方法では位相関係の調節と感度調節とが両立し難いことが判明した。そこで新たに山形鏡を用いた効率の良い方法を考案・試作し、2年度からはこの新システムについての動作特性の理論的考察ならびに実験的検証を行った。試作した検波システムはアルミ製のシールド箱に収納されており可搬である。ホモダイン検波にはショットキー・バリヤ・ダイオードが用いられている。実験においては、回転格子より反射されるドプラー・シフト・ビームを模擬散乱光として利用した。特に、入射光の一部を迷光成分として含む模擬散乱光を合成し、測定されたスペクトル分布に及ぼす迷光成分の影響を詳細に調べた。その結果、予め迷光成分を含めた状態で位相関係を調節しておけば、迷光の影響を完全に除去できることを見出した。本研究の最終年度に当たる昭和60年度には、試作検波システムを用いて、直線型乱流加熱プラズマの密度揺動測定を行った。入射光源には波長337μmのHCNレーザを用いた。観測された散乱波の周波数スペクトルは明らかに非対称性を示し、プラズマ柱の周辺から中心軸に向ってドリフト波が伝播していることが明らかになった。以上、本研究の当初の目的はほぼ100%達成されたと言える。
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