2008 Fiscal Year Annual Research Report
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16082208
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
森下 一男 (川端 一男) National Institute for Fusion Science, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 謙治 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (50260047)
秋山 毅志 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (80370138)
岡島 茂樹 中部大学, 工学部, 教授 (90113084)
中山 和也 中部大学, 工学部, 研究員 (40434584)
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| Keywords | 核燃焼プラズマ / レーザー計測 / 干渉計測 / 偏光計測 / 電流分布 / 電子密度分布 |
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| Research Abstract |
核燃焼プラズマの電子密度及びプラズマ内部磁場分布計測のために、遠赤外レーザーによる干渉・偏光計測法の開発を進めている。今年度の主要研究成果を以下に記載する。
1) ITER等の大型核融合実験装置プラズマ計測用に開発している波長57.2μmと47.6μmの2波長同時発振レーザーを用いた計測システムの開発を進めた。ルーザー共振器長制御のための高精度ステッピングモーターによる制御機能生かすことで、安定した2波長同時発振が得られ、2波長干渉計の最終性能確認を実施することが出来た。干渉計測における機械的振動を模擬するために、ピエゾ素子駆動による反射鏡を用いたマイケルソン型干渉計を構築した。約100μmの機械的変動を反射ミラーに与えたとき、2波長干渉計によって除去できない機械的振動成分は0.3μm以下であることを確認した。2)内部磁場分布制御のためには、偏光計測に高い角度分解能が要求される。そこで、本年度は光弾性変調器(Photoelastic modulator : PEM)を用いた偏光計測の計測精度を向上させた。外部ノイズの除去と高精度ADCの採用により、時定数1msでの角度分解能を、前年度の0.05度から0.01度まで向上させた。向上した時間・角度分解能は、例えばITERで要求される値(時間分解能10ms、角度分解能0.05度)を十分に満たすことが確認された。3)干渉・偏光計のプラズマ実験装置への適用においでリトロ反射鏡は不可欠な光学素子であるが、国際熱核融合実験装置のように、反射鏡を真空容器内に設置する場合には、プラズマによる光学特性の劣化が問題となる。これまでのLHDにおける実験結果から、リトロ反射鏡の形状によるミラー中心部への不純物集積機構を明らかにした。そして、今年度、不純物低減を目的としてフィン付き、ベンド付き等のリトロ反射鏡を設計し、LHDに設置し、構造パラメータの最適化を図った。
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