1995 Fiscal Year Annual Research Report
慣性核融合のための重イオンとレーザー生成高密度プラズマの相互作用
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07458112
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小川 雅生 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60016863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 充夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教務職員 (30198098)
青木 尊之 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (00184036)
堀岡 一彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10126328)
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| Keywords | 重イオン / プラズマ / 核融合 / レーザ |
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| Research Abstract |
プラズマ生成には現有のCO2レーザを使用した。このレーザは時間幅1μsで、最大15Jのエネルギーパルスを供給する。本来は高密度の水素プラズマが目標であるが、このためには水素のクライオ標的が必要となる。本研究では簡便のために、ポリエチレン標的にレーザを照射し、プラズマの生成過程を時間、空間の関数として評価した。
プラズマの空間分布はストリークカメラにより計測され、ポリエチレン表面から10数mmの位置までプラズマが膨張することが確認された。プラズマの電子密度はHα、Hβ線のStrak拡がりから求められた。
アブレートして膨張する水素プラズマは10^<19>cm^<-3>の密度から指数関数的に距離とともに減少する。レーザ光軸上では、6〜8mmよりも遠方では、密度が10^<16>cm^<-3>オーダーでほぼ一定となる領域が10数mmまで伸びていることが観測された。
プラズマの電子温度はHβ領域の強度比から10eV程度と推定され、これはプラズマの膨張速度からの評価とオーダーで一致する。
以上と並行して、2波長MachZehnder干渉測定による、プラズマの診断装置の開発を進めている。光学架台や光学素子などの準備が整い、2波長別々に干渉縞をダミ-標的を用いて得ている。当初は水素ガスのZピンチ放電プラズマの診断を行い、次にレーザ生成プラズマの診断を行う。レーザ生成プラズマと重イオンビームの相互作用実験に向けて、CO2レーザが加速器ビームラインに設置され、実験が進行中である。
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