1993 Fiscal Year Annual Research Report
ダイバータ模擬試験装置を用いた不純物及び水素リサイクリング制御研究の新展開
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04302059
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高村 秀一 名古屋大学, 工学部, 教授 (40023254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大野 哲靖 名古屋大学, 工学部, 助手 (60203890)
野田 信明 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10144172)
田辺 哲朗 大阪大学, 工学部, 助教授 (00029331)
内野 喜一郎 九州大学, 総合理工学専攻, 助教授 (10160285)
上杉 喜彦 名古屋大学, 工学部, 助教授 (90213339)
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| Keywords | ダイバータ模擬試験装置 / NAGDIS-I / 高熱流プラズマ / プラズマ・壁相互作用 / 不純物輸送 / 水素リサイクリング / 2次電子放出 / 偏析 |
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| Research Abstract |
本研究で得られた実験・理論面の研究成果を以下にまとめる。
(1)新しいプラズマ対向壁材としてチタンカーバイド被覆グラファイトを用いて、偏析による金属損耗抑制実験を共同研究で実施し、その有効性を実証した。
(2)炭素材表面に蓄積する水素によって炭素材表面からの2次電子放出が増加することを初めて実験的に明らかにすると伴に粒子シミュレーション結果との比較を共同研究で行った。また、磁場が斜めに入射する固体ターゲットからの2次電子放出の理論的評価を共同研究で実施した。
(3)新しいダイバータコンセプトとしての熱電子放出ダイバータ板の状態遷移の動的特性及びバルクプラズマへ及ぼす効果について実験と理論の両面から明らかにした。
(4)チタンターゲットへパルスバイアスを印加しテスト不純物を発生させ、発生した不純物からの可視発光分布を高時間分解能をもって2次元的に撮像し、得られた発光分布とモンテカルロ計算結果と比較することで不純物輸送が主にバルクプラズマとの衝突過程に支配されていることを示した。
(5)10^<19>m^<-3>に近い高密度領域での波動加熱実験を行うためのパルス放電回路を制作し、直熱型カソードを用いた100Aのパルスヘリウム放電により電子密度〜10^<19>m^<-3>、電子温度〜10eVのプラズマを安定に得た。
(6)不純物輸送解明のための高時間分解を持つ赤外・可視光CTシステムを構築し、Ha光やHeI,HeII等の2次元発光強度分布測定の初期結果を得た。今後、システムの改良を行いつつ不純物輸送過程のための実験に適用する。
(7)流体コードシミュレーションによりNAGDIS-Iにおけるホースラー波加熱特性を検討し、中性粒子が加熱効率や電子温度分布等の加熱特性に大きな影響を及ぼすことを示した。
上記研究活動に加えて、研究作業会を2回開催し、上記の研究を含めたダイバータ模擬試験装置を用いた共同研究課題について踏み込んだ議論をし、その結果を報告書としてまとめた。
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[Publications] 高村 秀一: "熱核融合炉壁近傍における熱と粒子の挙動" 電気学会論文誌. 113-B. 971-976 (1993)
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[Publications] K.Shiraishi: "Sheath Voltage on Varbon Surface in a Hydrogen Plasma with Hot Electrons" J.Plasma and Fusion Research. 69. 1371-1377 (1993)
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[Publications] 上杉喜彦: "ダイバータ研究の現状と課題" J.Plasma and Fusion Research. 69. 1145-1186 (1993)
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[Publications] N.Noda: "Design Study on Divertor Plates of Large Helical Device" Fusion Technology. 1. 325-328 (1993)
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[Publications] S.Ikeda: "Sputtering of Metal-Carbide overlaied Graphite Induced by High Heat Flux Plasma Irradiation at High Temperature" J.Nucl.Mater.印刷中.
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[Publications] 田辺哲朗: "核融合炉用黒鉛(炭素)材料" J.Plasma and Fusion Research. 69. 415-450 (1993)
