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2005 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ波加熱中性リチウムビームの開発とダイバータプラズマ研究への応用

Research Project

Project/Area Number 16360461
Research InstitutionNational Institute for Fusion Science

Principal Investigator

井口 春和  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (40115522)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森崎 友宏  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60280591)
後藤 基志  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00290916)
岡村 昇一  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60115540)
佐藤 元泰  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60115855)
Keywordsリチウムビーム / マイクロ波焼結 / ダイバータプラズマ / ビームプローブ / イオンソース / ベータ・ユークリプタイト / プラズマ計測 / ビームプローブ分光
Research Abstract

今年度の目標は、真空マイクロ波焼結法による大口径(50ミリ径)のベータユークリプタイト円盤のガラス化を実証し、イオンソースとして利用できる見通しを得ることであった。そこで以下の手順にしたがって開発研究を行った。
1.真空マイクロ波焼結炉の運転試験
真空チャンバー(直径約300ミリ、深さ約300ミリ)中央に設置したSiCの薄いディスク(直径80ミリ、厚さ約0.5ミリ)をマイクロ波吸収材として炉の運転試験を行った。マイクロ波の漏れを法定基準以下にするために、観測窓にはパンチングメタル(穴径3ミリ、厚さ1ミリ、鉄製)を使用した。また、放射温度計による温度測定のための観測窓では、マクロ波の波長より十分長い38ミリ径枝管によってマイクロ波の漏れを防いだ。真空チャンバー入り口におけるマイクロ波の反射防止には3スタブ・チューナーを使用した。これらの準備により、定常マイクロ波2.45GHz/1.3kWの真空焼結炉を定常かつ安全に運転できるようになった。
2.リチウムイオンソースのガラス化試験
外側断熱を施した円筒状閉空間(直径80ミリ、高さ60ミリ)の内壁にSiCをコーティングした市販の小型焼結釜を利用した。リチウム・ベータユークリプタイト粉末をアルコールで溶いてペースト状にし、セラミック円板上で直径30ミリ程度の円盤状に塗りつけたものを釜内に入れ、1.0kWのマイクロ波出力で照射した。放射温度計で釜の小穴を通して温度を測定したところ、10分程度でソースがガラス化するために必要な1300℃にまで昇温できることを確認した。そのあとソースを取り出したところ、表面はガラス化していたが、ソースはいくつかの小片に割れていた。冷却段階での熱収縮によるものと思われる。大口径のソース製作のためには、加熱時間、冷却時間、ソース支持構造など、今後工夫が必要であることもわかった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2006 2005

All Journal Article (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Two-dimensinal Diagnostic of Edge Plasma Structure Using a Lithium Beam Probe in a Compact Helical System2005

    • Author(s)
      K.Nakamura, H.Iguchi, M.Ueda, et al.
    • Journal Title

      Rev.Sci.Instrum, 76

      Pages: 13504

  • [Journal Article] Edge and Internal Transport Barrier Formation in CHS2005

    • Author(s)
      S.Okamura, T.Minami, T.Akiyama, T.Ohshima, A.Fujisawa, K.Ida, H.Iguchi, et al.
    • Journal Title

      Nucl.Fusion, 45

      Pages: 863

  • [Journal Article] Ion Sources for Fusion Plasma Diagnostics (Invited paper)2005

    • Author(s)
      M.Sasao, K.A.Connor, K.Ida, H.Iguchi, et al.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Plasma Science, 33

      Pages: 1872

  • [Book] プラズマ診断の基礎と応用2006

    • Author(s)
      プラズマ核融合学会編(共著)
    • Total Pages
      377
    • Publisher
      コロナ社

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Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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