高温プラズマ周辺部の水素密度および速度分布関数の計測法の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452384
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 村岡 克紀 九州大学, 大学院総合理工学研究所, 教授 (80038546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平川 靖之 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (80238344) ; 梶原 寿了 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (00185779) ; 岡田 龍雄 九州大学, 工学部, 助教授 (90127994)
• Keywords: 水素原子密度 / 速度分布関数 / レーザー蛍光法 / 二光子励起 / ダイバーダ / JFT-2M / JT-60U / 粒子閉じこめ

Research Abstract

高温プラズマ密度の制御および時間にわたる定常維持にとって,プラズマ周辺部での粒子挙動,とりわけ水素原子の挙動が大きな役割を果たすことが認識され,その密度および速度分布関数の計測法の開発が求められてきた。本研究はレーザー蛍光(LIF)法によりそれを明らかにする手法を開発することを目指して進めてきた研究であり,本年度に以下の成果を得た。
(1)LIFを行うための定源としてArFレーザー出力の波長193nmとそのH_2ガス中のストークス変換により得た195nmについて,レーザー運転条件を最適化して,それぞれについてmJ以上の出力を得た。
(2)レーザーをレンズで絞った場合のレーザービームに沿う蛍光を測定することにより,ビームサイズの評価を行った。その結果,上記LIF法を高温プラズマ周辺部での水素原子測定に適用する場合の信号密度の評価の精度が上った。
(3)以上の方法をJET-2Mトカスクに適用した場合の観測系を想定し,得られるSN比について詳しい評価を行い,SN比のプラズマ領域内でのマッピングを行った。
(4)別途にJT-60Uで行った水素原子挙動解析により,本研究代表者らが開発した解析手法を用いることにより,拡散係数及び粒子閉じ込め時間に関して各運転モードでの詳しいデータベースが得られた。

Research Products

• [Publications] H.Takenaga,K.Muraoka,et al: "Evalition of Radial Particle Flux Profile Based on Atomic Hydrogen Density Measurements Using Laser Induced Fluorescence and Emission at H" Nuclear Fusion. 35. 107-111 (1995)
• [Publications] H.Takenaga,K.Muraoka,et al: "Analyses of Neutral Penetration and Particle Confinement in JT-60U" Journal of Nuclear Materials. 220-222(in press). (1995)
• [Publications] H.Takenaga,K.Muraoka,et al: "Diagnostics for the Spatial Distribution of Hydrogen Atoms Around the Divertor Region" Journal of Nuclear Materials. 220-222(in press). (1995)
• [Publications] H.Takenaga,K.Muraoka,et al: "Particle Confinement Study in Hot Ion H-Mode Discharges of JT-60U" Nuclear Fusion. 35(in press). (1995)