正常波/異常波分離型マイクロ波反射計の開発と大型ヘリカル装置への応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480126
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 森下 一男 (川端 一男) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109353)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10126138) ; 田中 謙治 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (50260047) ; 徳沢 季彦 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (90311208)
• Keywords: マイクロ波 / 反射計 / 正常波 / 異常波 / カットオフ層

Research Abstract

LHDプラズマの密度分布/揺動計測のためにマイクロ波反射計測を開発してきた。LHDプラズマのように磁気シヤーの大きな装置におけるマイクロ波反射計測では、一般に3つの反射面が存在する。プラズマ中の正常波/異常波反射層と真空対向壁面である。この状況を理解するために遠隔操作可能な正常波/異常波選択用アンテナを、既存の1ns短パルスレーダー反射計に取り付けた。密度分布の情報を得るために多チャンネル化を実施した。これらによって得られた結果を以下に記す。
1、3チャンネルのショートパルスの同時入射、及び同時計測に成功した。このとき、偏波面を回転させることによって、正常波3チャンネル、異常波3チャンネル、及び正常波/異常波の同時入射が可能となった。
2、正常波及び異常波の反射計測を行なう場合の入射マイクロ波の波面は、プラズマ周辺部の磁力線の傾きによって決まるモードに合わせる。
3、プラズマからの反射波の時間変化(カットオフ層が現われる時間など)は、多チャンネル遠赤外レーザー干渉計によって測定された密度分布の時間変化と一致している。また反射計から求めたプラズマ周辺部の密度分布は干渉計によって測定された分布と一致するが、より内側からの反射波の時間変化については一致しない結果となっており、その理由について検討中である。
4、異常波を用いた反射計測では、プラズマからの電子サイクロトロン放射光による背景放射光強度が強く、主なノイズ源となる。この対策には発振出力の増加とIFフィルターバンドの最適化が必要となる。これは、短パルス反射計測法の欠点である。

Research Products

• [Publications] T.Tokuzawa,K.Kawahata,R.O Pavlichenko,K.Tanaka,A.Ejiri: "Pulsed radar reflectometry on the LHD"Review of Scientific Instrument. 72,1. 328-331 (2001)