2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16082201
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
笹尾 真実子 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00144171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北島 純男 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30161475)
金子 修 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00126848)
和田 元 同志社大学, 工学部, 教授 (30201263)
平野 洋一 産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (80357863)
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| Keywords | 中性粒子ビーム / イオンビーム / 負イオンビーム / アルファ粒子計測 / 荷電変換 / 準安定状態 / 核融合 / プラズマ |
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| Research Abstract |
DTプラズマに閉じ込められたアルファ粒子はプラズマの自己加熱源となり燃焼を持続させる役割を担う。
本研究ではヘリウム中性粒子ビームにより、2個の電子を与えてアルファ粒子を中性化する方法について、要素開発とシステムとしての確認を行うことを目標とする。具体的には、
1.要素開発として最も重要な能動計測用ビーム源の開発:特に飛行中性化法によりプラズマ透過性の良いヘリウム中性ビームが生成されていることをプラズマ透過実験により確認する
2.多穴電極によるヘリウムビームの開発。それを用いた引き出し実験とビーム性能の研究。負イオンへの変換法の開発
3.大型ヘリカル装置LHDを用いた能動中性化実験の解析と調査、システムとしての整合性を確認するための原理検証実験
4.候補となる検出器の耐久テストと中性子誘導信号の絶対値および誘導スペクトルに関する試験データーを取得する
5.以上の結果をもとにITERの実機に対するシステム設計を行う
ことを目標としている。今年度の成果は以下の通りである。
(1)TOF(飛行時間法)によりHe負イオンの自然寿命を利用して中性化するためのテストスタンドの建設を行った。このテストスタンドにはHe正イオンと荷電変換リチウムセル、イオン分離器が高電圧(150keV)スタンドに格納されるため、高圧ステージを購入する予定であったが、この仕様は実験しながら随時改良を重ねる必要があるため、いくつかの部品に分割し個別に設計し製作が終了した。
(2)TOF(飛行時間法)により中性化されたビームにある準安定状態成分を測定するための原理実証用プラズマ装置の設計し製作が終了した。
(3)実際に核燃焼実験で用いることを想定し実機サイズの多穴電極によるヘリウム性イオン源の設計と製作をおこなった。鍵となる熱負荷の問題については将来の開発要素を取り込める設計とした。
(4)ITER中央チームに研究者を派遣し本特定領域で概念設計が進んでいる計測システムに関して実機への整合性についてCAD上での検討を行った。
(5)昨年度と今年度の研究成果についていくつかの論文を執筆し、またいくつかの国際会議で発表を行った。
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[Journal Article] Design of a Fast Neutral He Beam System for Feasibility Study of Charge-Exchange Alpha-Particle Diagnositcs in a Thermonuclear Fusion Reactor2006
Author(s)
K.Shinto, H.Sugawara, S.Takeuchi, S.Kitajima, M.Takenaga, M.Sasao, M.Nishiura, O.Kaneko, S.Kiyama, M.Wada
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Journal Title
Proceedings of 2005 Particle Accelerator Conference, Knoxville, Tennessee
Pages: 2630-2632
Peer Reviewed
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