2次元イメージ撮像型X線偏光検出器によるLHDプラズマの測定

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20740320
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 櫻井 郁也 名古屋大学, 工学研究科, 特任准教授 (10397482)
• Keywords: X線 / プラズマ / 偏光計

Research Abstract

2次元撮像型偏光検出器の制御、遠隔操作のシステム構築を行った。核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)の実験ホールは、プラズマ実験中の立ち入りが出来ないため、偏光測定用実験装置と高圧電源の制御、データ取得は、実験ホール外部からの遠隔操作で行う事になる。そのためLAN経由で実験ホールの制御用PCを動作し、監視するシステムの構築を行った。また、LHDに取り付ける偏光計を収納するためのガスチャンバーの設計を行った。ガスチェンバ本体は、取り付け場所に十分なスペースが無かったためコンパクトなシステムとし、他実験機器との干渉から逃れるための角度をつけたフランジの製作も同時に行った。ガスチェンバとLHDプラズマ炉の結合部には、プラズマ炉内の高真空を保護するために0.5mm厚のベリリウム板を溶接したICFフランジを取り付けている。同時に、ベリリウム板は、高温プラズマの発する可視光、赤外線、低エネルギーX線の遮蔽も行う。また、このICFフランジによりガスチャンバーの取り外し、内部へのアクセスをプラズマ炉に影響を与えずに行う事ができる。ベリリウム板下流にはピンホール板を設置しており、ピンホールカメラの原理でプラズマの2次元イメージを取得する。輝度調整とイメージの分解能の調整のためのピンホールは複数の種類を用意している。プラズマとピンホール、偏光計の位置を調節することで測定するプラズマの大きさを調整でき、初期配置としてはプラズマ全面からのX線を測定できるようにしたが、中心部のX線輝度と物理状態によっては中心部を拡大測定もできるように設計した。