トレーサー内蔵ペレットを用いたイメージング計測による粒子輸送研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15340201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 須藤 滋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50142302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 直樹 日本学術振興会, 特別研究員PD・特別研究員 ; 尾崎 哲 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50183033) ; 佐藤 国憲 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (70126861)
• Keywords: トレーサー内蔵固体ペレット / 荷電交換分光 / LHD / 粒子輸送

Research Abstract

トレーサー内蔵固体ペレットを用いるコンセプトの内でも重要課題である完全電離トレーサーイオンが中性粒子ビームと荷電交換する際に放射する再結合光を分光計測する手法(CXRS)において、可視域での計測に最適と評価したマグネシウムなどをトレーサーとしたトレーサー内蔵固体ペレット(TESPEL)のLHDへの入射実験を行った。その一方で、真空紫外域における完全電離トレーサーイオンのCXRS計測も着手し初期的データを取得できた。真空紫外域における計測には、共同研究者である米国のM.Finkenthal教授らのグループによって製作された多層膜反射鏡とマイクロチャンネルプレートを組み合わせた新しい真空紫外域分光システムを用いた。プロトタイプであるため、観測空間チャンネルはわずかに1チャンネルではあったが、トレーサーからの微弱な発光を捉えることができた。これにより可視域と真空紫外域における荷電交換再結合分光計測の総合的な比較を行うための基礎が整った。
また、比較的高い価数を持つチタントレーサーと現有のX線パルス波高分析器。(X線PHA)を組み合わせたトレーサー粒子の挙動観測も行った。トレーサー粒子の輸送に影響を及ぼす可能性の高い径電場を局所的に変化させることを目的として、電子サイクロトロン加熱(ECH)をTESPEL入射に合わせて印加した。輸送コードとの詳細な比較がまだ必要ではあるが、局所的なECH印加によりトレーサー粒子の輸送が変化したことを示す実験データを得た。したがって、トレーサー粒子の輸送イメージング計測において必要な空間分解能等の基礎データの収集に向けて大きな進展が得られた。
以上のことから、これまでに確立した上記のシステムを用いて各種トレーサーにおけるプラズマパラメータに対する特性に関する基礎データの収集を行うという平成15年度の主目的は達成できた。

Research Products

• [Publications] S Sudo, et al.: "Recent diagnostic developments on LHD"Plasma Physics and Controlled Fusion. 45巻A. 425-443 (2003)
• [Publications] N.Tamura, S.Sudo, et al.: "Impurity transport studies by means of, tracer-encapsulated solid, pellet injection in neutral beam heated plasmas on LHD"Plasma Physics and Controlled Fusion. 45巻. 27-41 (2003)