2009 Fiscal Year Annual Research Report
コンパクトトロイドおよび極超音速ガスジェットの選択的入射と燃料粒子供給過程の研究
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21360453
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
福本 直之 University of Hyogo, 大学院・工学研究科, 准教授 (90275305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 正義 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00192237)
菊池 祐介 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00433326)
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| Keywords | コンパクトトーラス / 燃料補給 / 高速ガス流 |
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| Research Abstract |
本研究では,磁場閉じ込め核融合プラズマの中心領域への燃料粒子補給を主眼におき,コンパクトトロイド(CT)入射技術を用いてCTプラズマと極超音速ガスジェットの選択的入射が可能な装置を開発し,両入射法の長所を相補的に組み合わせることで今までにない燃料粒子補給法を確立することを目的としている.また,スフェリカル・トカマク(ST)プラズマへ入射実験を通して,CTおよびガスジェット入射による燃料粒子供給過程の解明を目指している.平成21年度は,効率的な実施を考えて主に次の2つ研究を並列して行った.極超音速ガスジェット生成の研究に関しては,核融合科学研究所のCT入射装置SPICAの簡素化を試み,内部電極構造および電源構成の一段化によるCT生成・加速実験を行った.具体的には,CT生成加速部の内部電極を集電部で短絡し,生成用電源を用いて試験を行った.そして,加速領域での追ガスパフ等の最適な運転条件を探った.さらに加速部用電源を用いた試験も行い,定格運転(放電電流400kA)に成功した.CTパラメータの結果として,速さは～約100km/sとCT入射装置としては低速であったが,電子密度は～約1×10^<22>m^<-3>と非常に高い値が得られた.また,CTプラズマの中性粒子化を定量的に評価するための計測準備として,高速高感度の圧力センサーの適用試験や分光計測システムの検討を行った.CTおよび極超音速ガスジェットの選択的入射の研究に関しては,九州大学のQUEST装置(STプラズマ)を入射対象としており,そこでの実験で重要となる密度計測とCTおよびガスジェットの入射時の挙動観測のための計測機器の準備を行った.具体的には,レーザー干渉計の仕様設計と光源の選定,挙動観測用として既存のダイオードアレイの改良の検討を行った.また,データ収集系の一部の準備を行った.
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