シート・プラズマによる同位体分離

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04559009
• Research Institution: TOKAI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 河村 和孝 東海大学, 開発技術研究所, 教授 (80016865)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷川 隆夫 東海大学, 開発工学部, 助教授 (70207174) ; 南里 憲三 東海大学, 理学部, 教授 (20056211) ; 砂子 克彦 東海大学, 理学部, 教授 (50056016) ; 矢部 栄二 東海大学, 開発技術研究所, 教授 (70056018)
• Keywords: シート・プラズマ / イオンサイクロトロン共鳴 / 同位体分離 / リチウムイオン / 水素イオン / 重水素イオン

Research Abstract

シート状プラズマにおけるイオンサイクロトロン共鳴法を利用した同位体分離実験に関し,今年度得られた成果は以下のとおりである。
1)水素同位体である重水素を混合したプラズマにおいて,磁場の強さ,B,に対するイオン電流の周波数特性を調べた結果,明瞭な共鳴特性が得られた。共鳴周波数,f_<ci>,は磁場の強さに比例して,f_<ci>=qB/(2πm)を満たしており、rf電場の印加方法及び共鳴イオンの測定方法が適切であったことを確認した。こゝでqとmは測定したイオンの電荷と質量である。
2)シート・プラズマの場合,急激に変化する空間電位が共鳴に大きく作用することが考えられる。空間電位を形成する要因を調べるため電子のエネルギー分布の測定に着手し,共鳴に及ぼす空間電位の影響の検討を開始した。
3)リチウムの同位体分離を行うため,リチウムプラズマ源の開発に着手した。中性リチウムビームの生成が可能となり,現在プラズマ化の条件を検討している。
4)均一なイオン源をつくる装置を研究室の他のグループが開発したので,この装置内の電子の運動を計算機によりシミュレートし,プラズマが均一になる機構を解明した。

Research Products

• [Publications] Kazutaka Kawamura: "Simulation of Electron Transport in Newly Designed Large Volume Ion Source" Journal of Advamce Science. 6. 1-4 (1994)
• [Publications] Kenzo Nanri: "Ion Cyclotron Resonance in a Magnetized Sheet Plasma" Review of Scientific Instruments. 65,PartII. 1359-1361 (1994)