2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of spectroscopic diagnostic methods for magnetically confined plasmas using high sensitivity measurements of Stark and Zeeman effects
| Project/Area Number |
21H01054
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
四竈 泰一 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80456152)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 近赤外分光 / 周辺プラズマ / 逆変換 / マイクロ波 / ECH |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
課題1「ゼーマン効果の高感度計測による原子輝線スペクトル空間分解法」では、2022年度までの研究で、当初目的のヘリオトロンJ装置における空間分解計測を達成したため、さらに進んでJT-60SA装置への適用可能性を計算により評価した。SONICコードを用いて計算された周辺プラズマパラメータおよび衝突ふく射モデルを用いて、上部ポートからダイバータを見込む視線で観測される重水素パッシェンα線の視線積分スペクトルを計算した。その結果、視線上の発光分布はダイバータレッグ付近で大きくなり、ゼーマン効果を利用するとこの付近の空間分解分光を行える可能性があることが分かった。
課題2「ACシュタルク効果の高感度計測によるマイクロ波電場ベクトル診断法」では、(i)スペクトルS/Nを向上するための分光システム改造、(ii)改造したシステムを用いたスペクトル計測実験を行った。(i)では、バンドル光ファイバを新規製作して視線径を約2割大きくし、マイクロ波と視線の交差体積を最大約2.6倍に増やした。また、各ファイバ素線の光量から視野内の集光率分布を確認できるようにした。加えて、光量は波長分解能とトレードオフの関係にあるため、波長分解能を抑制して光量を増やせるように分光器入口スリットを固定から可変に変更した。これらを組み合わせることで総合的に光量を増加させ、スペクトルS/Nを向上させた。(ii)では、標準磁場配位のECH放電を用いて、ECHマイクロ波ビームと視線の交差あり・なし、電力287・192 kWの4条件で計測を行った。各条件の計測は数ショットずつで行い、この範囲内ではスペクトルの有意な変化は観測されなかった。視野内の集光率分布を確認した結果、視野の約1/3でしか集光できていないことが分かったため、次年度の装置大気開放時に視線方向の調整と確認を再度行い、追実験を計画している。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
