2014 Fiscal Year Annual Research Report
ミリ波散乱計測を応用した高温プラズマ中の燃料イオンの先進分析手法の提案
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25630423
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西浦 正樹 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (60360616)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保 伸 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
田中 謙治 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50260047)
下妻 隆 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80270487)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 協同トムソン散乱 / ミリ波 / スペクトル / イオンBernstein波 / プラズマ / 核融合 / イオン温度 / 分布関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
核融合プラズマの自己燃焼維持と性能向上のために，DT核融合反応の元となる燃料イオン比計測は必須である．核融合プラズマ中のD,T,α粒子の燃料イオン比計測は，分光計測や中性子計測などが提案されている．高放射線環境のためその計測可能性が懸念されている．そこで我々は耐放射線性を有するミリ波協同トムソン散乱(Collective Thomson Scattering:CTS)計測を応用した燃料イオン比計測を新たに提案する．
この燃料比計測には2パターン（スペクトル解析もしくはイオンBernstein波計測）を考えている．いずれの場合もこれまでCTS計測により得られた散乱スペクトルの周波数分解能を従来の周波数分解能から100倍上げることで，より詳細なイオン密度比や温度計測を行えるようになる．
H25年度は高速デジタイザを導入することで分解能の良い受信システムを開発し，高周波数分解散乱スペクトルの取得に成功した．
H26年度は，プローブビームと受信ビームの差ベクトルとなる波数ベクトルkが，磁場となす角度を大きく変化できるように，送受信アンテナの取り付け位置変更と改良を行った．プラズマ中のイオンBernstein波様の波動を検出することに成功した．励起波動の周波数から，イオン種とイオン比を得られることが予想される．理論上説明できる波動とそうでない波動が観測されており，今後さまざまなパラメータで実験と解析行う必要があると分かった．また，通常のCTSスペクトルも計測できており，合わせて解析を進めている．
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] High-power pulsed gyrotron for 300 GHz-band collective Thomson scattering diagnostics in the Large Helical Device2015
Author(s)
Yuusuke Yamaguchi, Teruo Saito, Yoshinori Tatematsu, Shinji Ikeuchi, Vladimir N. Manuilov, Jun Kasa, Masaki Kotera, Toshitaka Idehara, Shin Kubo, Takashi Shimozuma, Kenji Tanaka and Masaki Nishiura
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Journal Title
Nuclear Fusion
Volume: 55
Pages: 013002,1-10
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development of Fast Steering Mirror Control System for Plasma Heating and Diagnostics2014
Author(s)
K. Okada, M. Nishiura, S. Kubo, T. Shimozuma, Y. Yoshimura, H. Igami, H. Takahashi, K. Tanaka, S. Kobayashi, S. Ito, Y. Mizuno, S. Ogasawara, and the LHD Experiment Group
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Journal Title
Review of Scientific Instruments
Volume: 85
Pages: 11E811,1-3
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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