放射損失とプラズマ診断の為の非平衡電離プラズマでのL殻イオン衝突輻射モデルの研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10780302
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 村上 泉 核融合科学研究所, 研究・企画情報センター, 助手 (30290919)
• Keywords: ベリリウム様イオン / 衝突輻射モデル / 非平衡電離プラズマ / プラズマ分光 / X線レーザー

Research Abstract

今年度は、非平衡電離プラズマにおける衝突輻射モデルに基づいた、ベリリウム様イオンの励起状態の電子占有密度及びスペクトル線強度を計算するコードの改良をいくつか行った。基底状態から励起状態への電子衝突による励起速度係数と許容遷移の振動子強度について、既存の原子データの電子ファイル化と対応したサブルーチンの改良、また、エネルギーレベルと衝突電離速度係数は原子番号によるスケーリング則を用いた評価を行うようにした。これにより、電離過程プラズマ(再結合過程が効かないプラズマ)での任意の原子番号のべリリウム様イオンが取り扱えるようになった。再結合過程がメインのプラズマに対しては、二電子性再結合速度係数の原子番号によるスケーリングの取り扱いが複雑なため、より簡単化したモデルによるコードへの組み込みが今後の課題である。
ベリリウム様ネオンと鉄イオンのコードを用いた計算の応用として、再結合プラズマでのX線レーザーの可能性を調べた。レーザーの利得が期待されるいくつかのスペクトル線を調べ、利得の原子番号スケーリングを求めた。アルミニウムのX線レーザー実験で測定されたべリリウム様アルミニウムのスペクトル線の利得と比較を行い、実験と矛盾しない事がわかった。また、リチウム様ネオンの非平衡電離プラズマ対応の衝突輻射モデルについて、河内・藤本(1995)のコードを改良して計算を行った。ボロン様ネオンの電離過程プラズマの衝突輻射モデルについても、テスト版としての簡単なコードを開発した。これらとべリリウム様ネオンの計算結果を、トカマク型プラズマ装置JT60Uでのネオンガス注入実験の分光測定との比較を行った。測定された強度比よりネオンイオンは再結合状態になっていると予想される事がわかった。

Research Products

• [Publications] I.Murakami: "X-ray spectrum of Be-like ions in recombining plasma" Advances in Space Research. (印刷中). (1999)
• [Publications] I.Murakami: "X-ray spectrum of Be-like ions in recombining plasma" in "X-ray Lasera 1998". (印刷中). (1998)