2013 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ中のタングステンイオン不純物挙動研究への原子過程からのアプローチ
| Project/Area Number |
23246165
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
|---|
Principal Investigator |
村上 泉 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30290919)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 基志 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00290916)
佐々木 明 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10215709)
田沼 肇 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30244411)
鈴木 千尋 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30321615)
坂上 裕之 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40250112)
中村 信行 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 准教授 (50361837)
加藤 太治 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (60370136)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | プラズマ・核融合 / 原子・分子物理 / 分光計測 / 不純物挙動 / タングステン / プラズマ原子過程 |
|---|
| Research Abstract |
タングステンイオンのプラズマ中の挙動と蓄積を分光計測で調べるため、サブタスクごとに研究を推進した。年度末にまとめの会合を行い、研究の到達度、問題点、および今後の展開について検討を行った。
EBIT分光実験では、極端紫外（EUV）領域での観測を進め、新たに26価の孤立した発光線を10nmに発見し、同定を行った。13価についても同定を進めている。ECRイオン源を用いた電荷交換分光実験では、17価のブロードな発光が観測された。
スパッタリング実験では、スパッタされたタングステン励起原子からの可視発光線を計測し、発光強度の標的からの垂直距離依存性から、遷移によって垂直速度が変わるが、入射イオン種にはよらないなどの性質が分かった。水素イオン照射ではタングステン発光線が観測されず、スパッタリングイールドが非常に小さいことを実証した。
理論計算では、GRASPコードによる原子構造計算や、HULLACコードによる原子素過程データ計算と衝突輻射モデルの構築を進め、分光計測との比較によりモデルの検証と改良を進めた。特に、32価前後のイオンでは、内殻励起による4d-4p遷移が6nm付近に見られるUnresolved Transition Arrayの形成に重要なことが分かった。また、電離モデルを発展させ、適用温度領域を広げた。一方、荷電交換電離断面積の理論計算では、タングステンイオンと衝突する水素の同位体効果が低エネルギー衝突で大きく見られることが分かり、実験での断面積計測による検証が待たれる。
プラズマ実験では、中心温度が3keV程度までの様々なプラズマにおけるEUV分光データを蓄積した。多波長同時計測により3nm付近のスペクトルでイオン価数を同定し、EBITで発見された10nmの26価の発光線も検証した。44価、45価の空間分布計測を行い、タングステン輸送解析へ向け、前進した。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
[Journal Article] EBIT spectroscopy of highly charged heavy ions relevant to hot plasmas2013
Author(s)
N. Nakamura, X.-B. Ding, C.-Z. Dong, H. Hara, D. Kato, F. Koike, I. Murakami, T. Nakano, H. Ohashi, H.A. Sakaue, H. Watanabe, T. Watanabe and N. Yamamoto
-
Journal Title
AIP Conference Proceedings
Volume: 1545
Pages: 64-71
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Observation of visible forbidden lines from highly charged tungsten ions at the large helical device2013
Author(s)
D Kato, M Goto, S Morita, I Murakami, H A Sakaue, X B Ding, S Sudo, C Suzuki, N Tamura, N Nakamura, H Watanabe and F Koike
-
Journal Title
Physica Scripta
Volume: T156
Pages: 014081(3pp)
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
