2015 Fiscal Year Annual Research Report
高速トムソン散乱計測による過渡的プラズマ物理現象の解明
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26709072
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
安原 亮 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30394290)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高繰り返しレーザー / 熱光学効果 / バーストレーザー / トムソン散乱計測 / 過渡的プラズマ現象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の装置では数10 ms間隔に限られていた測定時間スケールを100倍向上し、1ミリ秒以下を観測可能な高時間分解トムソン散乱計測装置の開発を目的とする。これにより、ミリ秒オーダーで過渡的に変化するプラズマの電子温度及び電子密度の空間分布変化の観測が可能となる。例えば水素ペレットのプラズマ中への溶発、プラズマ崩壊、プラズマ加熱時の変化といった、実験的には、これまで観ることができなかった時間領域のプラズマ物理現象を直接計測することができる。ガリレオが高性能な望遠鏡を用いて天文学の新しい発見をしたように、新たな時間領域を探索するツールを開発することでプラズマ物理の新領域の開拓が期待される。
本年度は、バーストレーザーを構成する種光源の検討を検討した。またレーザー媒質の発光特性の温度依存性を調べるために温度を変化させて発光特性を調べる温度可変冷凍装置と分光器を導入した。これらの装置を用いてバースト動作時の発光特性を調べることで、バーストパルス数や繰り返し数を実験的に評価することが可能になった。今後に全体システムを統合したレーザー動作試験を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の実現にとって重要な、バーストレーザーの基本構成の検討が終了した。今後、全体システムを構成して試験を行う予定である。全体としてはおおむね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、基本的な準備が終了したバーストレーザーを構築する。
光学ベンチ上でLHDトムソン散乱装置のビーム伝送路を模擬した40m光路を用いてLHDまでレーザー光を導入した際のレーザー光のレーザー出力、強度分布、集光特性について評価し、計算結果と比較する。ビーム品質が予想より悪い場合は出力パルスエネルギーを落として対応する。高密度プラズマ計測に特化した実験を行うことで当初の目的を果たすことができる。
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| Causes of Carryover |
高性能な光学部品を効率的に入手するため、次年度繰り越しの必要が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
全額使用予定が決まっており、有効に利用可能な見込みである。
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