2014 Fiscal Year Annual Research Report
電子の金属表面散乱による境界シース層周辺プラズマ－壁相互作用の解明
| Project/Area Number |
24740274
|
|---|
| Research Institution | Sophia University |
|---|
Principal Investigator |
星野 正光 上智大学, 理工学部, 准教授 (40392112)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 電子分光 / 散乱断面積 / プラズマ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本申請は、国際核融合実験炉（ITER）計画において炉の壁材として使用が検討されるタングステン、ベリリウム、炭素等の清浄金属表面とプラズマ中で最も軽く輸送されやすい電子との散乱における角度分布を精密に測定し、表面を構成する原子1個による散乱電子の理論計算と測定値を比較することで、表面を構成する原子の散乱への役割や結合の重要性、プラズマ-壁相互作用を理解し、今後の壁材としての材料選定やプラズマ診断に知見を得る基礎研究を行うことが目的である。
初年度は、既存の気相原子分子用に開発されてきた低エネルギー電子分光装置を固体表面用に改良するための設計開発、より超高真空を得るための排気装置の設置を行った。平成25年度は、前年度に整備した電子分光装置及び真空排気系を用い、テスト実験を行った。まず、超高真空到達のためのテストを行い、ベーキングや材質の選定により目的となる真空を達成できた。次に電子分光装置の動作確認を行い、電子ビームの生成および信号強度を確認することができた。また、共同研究の一環でスペインのグループが行ったタングステン原子1個に対する散乱断面積の理論計算から、測定領域や測定範囲の見積もりを行った。
最終年度は、電子ビームの分解能が十分上がらなかったことに起因するビーム制御装置の改良、気体を用いた分光器調整、プラズマ関連分子の散乱断面積の測定を入念に行ったことから計画に遅れが見られた。最終年度後半には、実際金属表面回転機構を導入し、タングステンに電子ビームを照射することで散乱電子の信号検出に成功した。昨年度の理論計算を用いたシミュレーションと比較し、表面における原子1個の役割について議論できるところまで交付期間内に進めることができた。今後、本研究成果は核融合プラズマ中における電子温度の低下や壁材の選定等の基礎データとして幅広い分野に使用されることが期待される。
|
Research Products
(4 results)
-
[Journal Article] Elastic differential cross sections for C4F6 isomers in the 1.5-200 eV energy electron impact: Similarities with six fluorine containing molecules and evidence of F-atom like scattering2014
Author(s)
M. Hoshino, P. Limao-Vieira, K. Anzai, H. Kato, H. Cho, D. Mogi, T. Tanioka, F. Ferreira da Silva, D. Almeida, F. Blanco, G. García, O. Ingolfsson, and H. Tanaka
-
Journal Title
The Jouranal of Chemical Physics
Volume: 141
Pages: 124302(1)-(10)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Presentation] Elastic differential cross sections for fluorine compound molecules by low energy electron impact2014
Author(s)
M. Hoshino, P. Limao-Vieira, H. Kato, H. Cho, F. Ferreira da Silva, D. Almeida, F. Blanco, G. Garcia, O. Ingolfsson, and H. Tanaka
Organizer
9th International Conference on Atomic and Molecular Data and Their Applications
Place of Presentation
Jena, Germany
Year and Date
2014-09-21 – 2014-09-25
Invited
-
[Presentation] Elastic Scattering from Plasma molecules and Radicals2014
Author(s)
M. Hoshino, P. Limao-Vieira, H. Kato, H. Cho, F. Ferreira da Silva, D. Almeida, F. Blanco, G. Garcia, O. Ingolfsson, and H. Tanaka
Organizer
6th Conference on Elementary Processes in Atomic Systems
Place of Presentation
Bratislava, Slovakia
Year and Date
2014-07-09 – 2014-07-12
Invited
