2020 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative evaluation of ionization, recombination and cooling rate of tungsten for transport study and density analysis
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16H04088
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
森田 繁 核融合科学研究所, その他部局等, 名誉教授 (80174423)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大石 鉄太郎 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80442523)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | プラズマ核融合 / タングステン / プラズマ分光 / EUV分光 / 疑似連続光 / 放射損失 / 電離再結合 / 原子物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和４年10月－12月の３か月間，LHDで軽・重水素実験を実施した．令和３年までのLHD実験では，金属不純物流入束の抑制を目指して外部RMP磁場印可による磁気島生成を利用した研究を実施したが，令和4年度の実験では，バルク水素イオンの輸送に関する外部RMP磁場の影響を調べた．LHDでは，NBIの加熱入力を減少させると周辺プラズマの温度が低下し，統計的地場領域での粒子流入束遮蔽効果が弱くなる．特に，磁気軸を外側にシフトさせた外寄せプラズマでは統計的地場領域が拡大するため，温度低下による遮蔽効果の抑制は顕著になる．そこで，上記の実験をRax=3.65-75m配位で実施した．放電途中でNBI加熱入力を減少させると遮蔽効果抑制による密度上昇が始まる．放電の最後まで密度は上昇し続ける（2から5x1013cm-3へ）．この放電にRMP磁場を印加すると密度上昇は2.5x1013cm-3付近で止まり，放電終了まで一定値を示す．周辺磁気島形成がコア部へのバルクイオン流入を抑制することが明らかになった．現在，これまでの一連のRMP磁場形成に関する実験結果を整理している．多価イオン分光に関する最近の進展をJ. Atomic, Molecular, Condensed Matter and Nano Physicsに投稿し，論文掲載が受理された．
EAST装置（中国・合肥・等離子体物理研究所）での共同研究を電子メイルやZoomを通して継続した．金属スペクトルの高速空間分布計測用EUV分光器の開発に関して新規CMOS検出器を導入して行った．10-20msという時間分解で空間分布スペクトルを計測することに成功し，鋸歯状振動中に変化するタングステン不純物イオン分布を観測した．結果をRSI誌に，EAST放電での不純物挙動に関する実験結果をMPDI-Applied Science誌に公表した．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Recent progress on identifications of spectral lines from tungsten ions in low and high ionization stages using laboratory plasmas for fusion research and its application to plasma diagnostics2022
Author(s)
S.Morita, C.F.Dong, D.Kato, T.Oishi, L.Zhang, K.Fujii, M.Goto, M.Hasuo, Y.Kawamoto, I.Murakami, N.Nakamura and H.A.Sakaue
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Journal Title
Springer Proceedings in Physics
Volume: 271
Pages: 23-36
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Spatial Profiles of NeVI-NeX Emission in ECR-Heated Discharges of the Large Helical Device with Divertor Detachment Induced by RMP Application and Ne Impurity Seeding2022
Author(s)
T.Oishi, M.Kobayashi, H.Takahashi, Y.Hayashi, K.Mukai, S.Morita, M.Goto, Y.Kawamoto, T.Kawate, S.Masuzaki, C.Suzuki, G.Kawamura, G.Motojima and R.Seki
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Journal Title
Plasma and Fusion Research
Volume: 17
Pages: 2402022-1-7
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Line identification of boron and nitrogen emissions in extreme- and vacuum-ultraviolet wavelength ranges in the impurity powder dropping experiments of the Large Helical Device and its application to spectroscopic diagnostics2021
Author(s)
T.Oishi, N.Ashikawa, F.Nespoli, S.Masuzaki, M.Shoji, E.P.Gilson, R.Lunsford, S.Morita, M.Goto, Y.Kawamoto, C.Suzuki, Z.Sun, A.Nagy, D.A.Gates and T.Morisaki
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Journal Title
Plasma Science and Technology
Volume: 23
Pages: 084002-1-12
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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