2007 Fiscal Year Annual Research Report
長時間プラズマ・壁相互作用時の壁表面改質とその水素リサイクリングに与える影響
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19360417
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
坂本 瑞樹 Kyushu University, 応用力学研究所, 准教授 (30235189)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳永 和俊 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40227583)
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| Keywords | プラズマ・核融合 / 水素リサイクリング / プラズマ・壁相互作用 / 共堆積 / エリプソメトリー / ヘリコン波プラズマ |
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| Research Abstract |
核融合炉実現のためには長時間定常プラズマを安定に維持することが必要である。このためには、プラズマ・壁相互作用により時々刻々と変化(改質)していく壁の表面状態が水素リサイクリングにどのように影響を与えるかを把握することが重要となる。本研究では、長時間放電中のプラズマ対向壁表面改質の実時間計測法の開発と壁表面改質の基礎過程を研究するために、水素およびヘリウムでのヘリコン波プラズマを用いたプラズマ照射実験を行った。プラズマは、13.56MHzの高周波とヘリカルアンテナを用いて生成され、水素のヘリコン波プラズマは、RFパワー3.5kW、磁場0.025Tの実験条件において、プラズマ中心部にて、電子密度約2.7×10^18m^-3、電子温度約7.6eVであり、ヘリウムのヘリコン波プラズマは、RFパワー2kW、磁場0.0375Tの実験条件において、プラズマ中心部にて、電子密度約1.2×10^19m^-3、電子温度約8eVであった。この時の水素およびヘリウムの材料試料へのイオン粒子束は、それぞれ約3.6×10^22m^-2s^-1と約8.3×10^22m^-2s^-1であり、共堆積層形成に対して効率的なプラズマ照射が可能であることが明らかとなった。また、タングステン試料にそのブリュスター角である75度でキセノンランプからの光を入射し、可視光反射スペクトルを測定した。プラズマ照射中には、可視光領域において反射強度が30%〜50%増加することが見出された。
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