2015 Fiscal Year Annual Research Report
次世代核融合実験のための高原子番号不純物スペクトルの観測とモデリング
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23340183
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
森田 繁 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80174423)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プラズマ核融合 / プラズマ計測 / プラズマ分光 / 原子分子物理 / 磁気双極子禁制線 / タングステン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ITERではトリチウム蓄積回避や高熱流束対応等の理由によりタングステンを使用する．ITERでの核燃焼定常実験を成功させるためにはタングステンの挙動を把握することが死活的に重要となる．そこで，プラズマ分光診断に必要なタングステンに関する基礎データを取得するため，大型ヘリカル装置（LHD）と付属する分光計測機器を用いて可視からX線に至るスペクトル線を観測し，複雑なタングステンスペクトルの構造を解明する．同時にスペクトル線強度に関するモデリングと不純物診断法の開発を行う．平成27年度は残念ながら研究所の都合によりLHD実験を中止した．従って実験データを更新することができなかったので，これまで得られていたデータの解析に，より力を注いだ．結果として，低価数のタングステンの解析が進み，比較的長い波長領域（500-1500Å）で，予想外に低価数タングステンスペクトルが強い放射強度をもって放出されていることを発見した．成果を原子スペクトル分野では世界的に有名なPhysica Scripta誌に公表した（T.Oishi, S.Morita et al., Phys. Scr. 91(2016)025602）．成果はITERでの周辺プラズマに存在するタングステンスペクトル計測とタングステン流入束の評価に大いに役立つ．更に，データ解析をより定量的に進めるために，日本・中国の分光及び原子分子研究者が集まり，上海・東華大学で「タングステンワークショップ」を開催した（平成27年9月24－25日）．核融合研究における現状のタングステン計測に関する問題点と課題を共有することができ，また，これを契機として，新たな共同研究をLHD・トカマク装置とEBIT装置の間で開始した．また，中国・EAST装置でのEUV分光器の設置を完了し多くのデータを取得すると共に，タングステン不純物抑制法に関する知見を得た．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] UV-visible M1 line emission from highly charged tungsten ions in LHD plasmas2016
Author(s)
D. Kato, H.A. Sakaue, I. Murakami, M. Goto, T. Oishi, N. Tamura, C. Suzuki, S. Morita, N. Nakamura, A. Sasaki, F. Koike, X.B. Ding, and C.Z. Dong
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Journal Title
NIFS-PROC
Volume: 99
Pages: 100-108
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[Journal Article] Effect of neutral hydrogen on edge impurity behavior in stochastic magnetic field layer of Large Helical Device2015
Author(s)
S.Morita, M.Kobayashi, T.Oishi, H.M.Zhang, M.Goto, Z.Y.Cui, C.F.Dong, L.Q.Hu, X.L.Huang, G.Kawamura, S.Masuzaki, I.Murakami, E.H.Wang
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Journal Title
Journal of Nuclear Materials
Volume: 463
Pages: 644-648
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Study of carbon transport in the scrape-off layer of HL-2A with impurity sources located at limiter, dome and divertor2015
Author(s)
Z.Y.Cui, S.Morita, M.Kobayashi, X.T.Ding, X.Q.Ji, J.Cheng, C.F.Dong, P.Sun, K.Zhang, H.Y.Zhou, R.Mao, L.Nie, Z.B.Shi, Y.G.Li, B.Z.Fu, P.Lu, Y.Xu, L.W.Yan, Q.W.Yang and X.R.Duan
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Journal Title
Nuclear Fusion
Volume: 55
Pages: 093034-1-13
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A fast-time-response extreme ultraviolet spectrometer for measurement of impurity line emissions in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak2015
Author(s)
L.Zhang, S.Morita, Z.Xu, Z.W.Wu, P.F.Zhang, C.R.Wu, W.Gao, T.Oishi, M.Goto, J.S.Shen, Y.J.Chen, X.Liu, Y.M.Wang, C.F.Dong, H.M.Zhang, X.L.Huang, X.Z.Gong, L.Q.Hu, J.L.Chen, X.D.Zhang, B.N.Wan and J.G.Li
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Journal Title
Review of Scientific Instruments
Volume: 86
Pages: 123509-1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] 3D effects of edge magnetic field configuration on divertor/scrape-off layer transport and optimization possibilities for a future reactor2015
Author(s)
M. Kobayashi, Y. Xu, K. Ida, Y. Corre, Y. Feng, O. Schmitz, H. Frerichs, F.L. Tabares, T.E. Evans, J.W. Coenen, Y. Liang, A. Bader, K. Itoh, H. Yamada, Ph. Ghendrih, G. Ciraolo, D. Tafalla, A. Lopez-Fraguas, H.Y. Guo, Z.Y. Cui, D. Reiter, N. Asakura, U. Wenzel, S. Morita, N. Ohno, B.J. Peterson and S. Masuzaki
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Journal Title
Nuclear Fusion
Volume: 55
Pages: 104021-1-22
DOI
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[Journal Article] Impact of 3D magnetic field structure on boundary and divertor plasmas in stellarator/heliotron devices2015
Author(s)
M. Kobayashi, Y. Feng, Y. Xu, F.L. Tabares, K. Ida, O. Schmitz, T.E. Evans, H. Frerichs, Y. Liang, A. Bader, K. Itoh, H. Yamada, Ph. Ghendrih, G. Ciraolo, D. Tafalla, A. Lopez-Fraguas, H.Y. Guo, Z.Y. Cui, D. Reiter, N. Asakura, U. Wenzel, S. Morita, N. Ohno, B.J. Peterson and S. Masuzaki
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Journal Title
Journal of Nuclear Materials
Volume: 463
Pages: 2-10
DOI
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