2013 Fiscal Year Annual Research Report
慣性静電閉じ込めプラズマ中の球状集束ビーム衝突核融合反応機構の解明
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22686011
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
増田 開 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (80303907)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | プラズマ / イオンビーム / 核融合 / 慣性静電閉じ込め / 空間電荷効果 / マグネトロン放電 / 核融合反応計測 / 放電シミュレーション |
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| Research Abstract |
本年度は以下の3項目を実施した．なお，以下の(d)(e)(f)などの記号は，応募時の研究計画・方法に記載の実施項目区分．
(d) 数十kVの負電位にある陰極内部のプラズマ電位計測を目的として本事業で開発したプローブ計測システムの改造に着手した．具体的には，中心陰極内側に挿入したプローブを空間的に挿引可能とするためのモータ駆動系とその制御系を構築した．本システムではプローブ駆動系やプローブ電圧・電流の計測系を最大200kVの負電位にある高圧スタンドに設置する必要がある．絶縁トランスによる給電も困難であるため，DCバッテリで給電することとし，無線LANを介してモータ制御と電圧・電流計測を行うシステムを構築した．
(e) 大電流での実験を可能として，電流への非線形依存性を利用した核融合反応率の向上を図ると共に，より空間電荷効果が顕著となると予想される動作領域での実験を可能とすることを目的に，本提案新方式IECの特徴である環状イオン源の大電流化の研究を進めた．具体的には，前年度に複数の候補材料の試験結果から選定したタングステン・ディスペンサー陰極（WDC）を，複数個，マグネトロン陰極に設置しマグネトロン放電電流を更に増加させる方法を検討した．
(f) 本研究では，核融合反応率の電流依存性の1乗から2乗への遷移を支配しているメカニズムを理解し，本新方式IEC装置においてのみ見られたこの新奇な非線形依存性を利用して何処までの核融合反応率向上が得られるのかの予測を示すことを最終目標としている．そのため最終年度の本年度は，これまでに行ってきた各種計測結果について，開発した数値解析コードによる解析を進めて，実験と解析の比較を通じて必要なコード改良も進めて，本現象を記述する物理モデルの高度化を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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