2005 Fiscal Year Annual Research Report
多次元高エネルギー粒子計測によるヘリカルプラズマのスペクルの空間構造の研究
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17540475
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
尾崎 哲 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50183033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ゴンチャロフ パベル 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 研究員 (90390640)
須藤 滋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50142302)
田村 直樹 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80390631)
村上 定義 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40249967)
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| Keywords | ロスコーン / PSD / 高エネルギー粒子 / シリコンダイオード / 電場 / SD-NPA / 荷電交換粒子 / ペレット |
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| Research Abstract |
LHDにはTOF-NPAとSD-NPAの2つの高エネルギースペクトルを測定できる水平、垂直方向に空間スキャン可能な中性粒子分析器が設置されている。水平スキャンおける重要なテーマはピッチ角分布の測定とそれによって得られるロスコーンの研究である。ヘルカル型核融合装置の実現するに当たってはヘリカルリップルに捕捉された粒子の閉じ込めがその成否に非常に大きな影響を与える。LHDでこの研究を進めるに当たっては接線入射のNBI放電を利用した。NBI粒子は電子により減速し電子温度の数倍まで減速したところではプラズマイオンによりピッチ角が大きくなる。このことから、原子過程を計算で追跡することによりピッチ角分布をあらかじめ把握し易く、実験的に得られるピッチ角分布と比較し易い利点がある。LHDにおけるCo入射のNBI#2の長時間放電中にTOF-NPAを水平スキャンしピッチ角40度から100度までの詳細な分布を得ることができた。ピッチ角90度付近にはヘリカルリップルにより捕捉された粒子がはっきり現れた。これはシミュレーション結果と一致している。磁気軸を変化させたときのピッチ角分布の依存性をSD-NPAを用いて調べた。Rax=3.5m、Rax=3.6m、Rax=3.75mの3つのケースについて調べたところ、磁気軸を内寄せにするほどヘリカル捕捉粒子が多く観測された。このことは内寄せにすることによりヘリカルリップルが大きくなりピッチ角の大きい粒子をより捕捉し易いことに一致している。垂直スキャンではICHの加熱分布について注目した。LHDではICHによりを30分以上の放電を続け1GJを超えるパワーを投入することができる。この定常放電を利用してSD-NPAを空間スキャンしICH加熱の空間分布を得ることができる。高エネルギーの発生領域はICHの共鳴位置に極めてよく一致した。同様の結果は通常放電におけるTESPEL入射を用いたペレット荷電交換粒子計測でも得られた。
以上に加えて本年度はPSDと呼ばれる多チャンネル検出器を製作し測定を開始した。この目的は空間構造をより詳細に調べるものである。本年度はテスト的に数チャンネル稼動させ正常動作を確認した。
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