1992 Fiscal Year Annual Research Report
計測用中性粒子ビームの衝突・放射過程の解明とそのプラズマ診断への応用
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03680012
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
小田 年充 広島大学, 工学部, 教授 (60034550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多幾山 憲 広島大学, 工学部, 助教授 (40112180)
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| Keywords | 中性粒子ビーム / プラズマ診断 / 衝突・放射過程 / レーザー誘起蛍光 / マイクロ波電場計測 / シュタルク効果 / ヘリウム / リチウム |
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| Research Abstract |
磁場閉じ込め高温プラズマに計測を目的として入射された中性粒子ビームの衝突・放射過程を、レーザー誘起蛍光も含めたレート方程式を用いて数値的に調べた。
1.ヘリウム中性粒子ビームについて、前年度作成した衝突・放射過程の計算コードをトカマクプラズマに適用し、計測に利用可能な励起準位として準安定準位と主量子数n=3,4の準位の時間・空間的変化の特徴を数値的に明らかにした。特に、レーザーによる局所的に選択的励起を併用した場合に計測に応用されうる範囲を調べた。興味ある例としてシュタルク効果による禁制励起に伴うレーザー誘起蛍光を観測すれば、プラズマ加熱のため入射されたマイクロ波電場強度の空間変化が測定可能であることが示された。
一方、高速中性粒子ビームが閉じ込め磁場を横切る時うけるvxB電場によるシュタルク効果と磁場自身からうけるゼーマン効果を計算してレーザー誘起蛍光のシュタルク・ゼーマンパターンを求めた。具体的には、ヘリウムの三重項安定準位からレーザーによって禁制励起をさせ、これに伴って放出される誘起蛍光のパターンを計算し、これが計測に応用できることを示した。
2.リチウム中性粒子ビームについても、レーザー誘起蛍光のシュタルク効果を計算した。特に、その偏光成分に注目して、励起準位の磁気副準位間の占有密度分布も計算できるようにした。
3.よく知られた荷電交換によるもの以外の再結合過程にも計測に応用可能なものが考えられるので、種々の再結合過程が解析できる多元連立レート方程式を導き、数値解を求めた。
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[Publications] T. Fujimoto: "Atomic Processes Relevant to Polarization Plasma Spectroscopy" National Institute for Fusion Science,NIFS-DATA. 16. 1-144 (1992)
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[Publications] H. Sakai: "Laser-Induced Flourescence measurements of Electric Field Distribution in the Plasma Edges" J. Nucl.Mater. 196-198(1992)1135.196-198. 1135-1139 (1992)
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[Publications] T.Oda: "Development of a Diagnostic System for High Power Microwave(FEL)Electric Fields in the Microwave Tokamak Experiment" Proc. Inter. Conf.Plasma Phys.(Innsbruck,Austria,June 29 - July 3 1992)Pt II. II. 1191-1194 (1992)
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[Publications] H. Sakai: "Laser-Induced Flourescences due to Quadrupole Moment Transition and Stark Effect in a He Glow Discharge" Memoirs of Faculty of Engineering,Hiroshima Univ.11. 9-15 (1993)
