2010 Fiscal Year Annual Research Report
プラズモイド-定常高熱流プラズマ複合照射装置を用いた先進プラズマ-壁相互作用研究
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22246120
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60203890)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高村 秀一 愛知工業大学, 工学部, 教授 (40023254)
梶田 信 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (00455297)
永田 正義 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00192237)
菊池 祐介 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00433326)
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| Keywords | プラズマ・壁相互作用 / 周辺プラズマ / プラズマガン / タングステン |
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| Research Abstract |
定常高熱流ダイバータプラズマ模擬試験装置と磁化同軸プラズマガン装置を結合した世界的に類のないプラズモイド-定常高熱流プラズマ複合照射装置を開発し、核融合炉で遭遇するELM様プラズマ照射環境の模擬を可能とする。本装置を駆使し、ELM様プラズマ熱流とタングステン材との相互作用での溶融層移動現象や蒸気遮蔽効果の物理を解明するとともに、次期核融合装置に外挿可能なダイバータ材料としてのタングステンのELM許容量や寿命予測データベースを構築し、核融合発電実現に貢献する。当該年度の研究成果は下記の通りである。(1)兵庫県立大学の磁化同軸プラズマガン装置をベースに、磁化プラズマガン装置の設計・製作を行った。特に放電時に損耗が危惧される加速電極には、プラズマスプレータングステン被覆SUS材を採用した。更に排気系(複合分子ポンプ+ロータリーポンプ)、真空計測系、ガス導入系を整備し、磁化同軸プラズマガン装置として完成させた。(2)磁化同軸プラズマガン装置用の電源装置の設計・製作を行った。開発した電源は、放電電源、ガスパフ用電源、バイアス磁場用電源の3台から構成されている。3台ともコンデンサーバシクを用い、スイッチングにはイグナイトロンを使用している。放電電源は、プラズマの生成を行うメインの電源であり、充電電圧・コンデンサ容量が取も高い(最大充電電圧10kV,C=5.76mF)。ピークの放電電流値は、充電電圧4kVの際に180kA程度である。ディレイパルサーを用いて1μsの精度で3台の電源は同期して運転することが可能である。本電源を磁化同軸プラズマガンに接続し、放電試験を行い、所定の性能が得られることを確認した。
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