| 研究概要 |
本研究の主目的は,スクレ-プオフ層やダイバ-タ領域等の水素原子(基底準位にあるものが大部分であるため,発光その他の情報による観測が不可能である)密度と速度分布を計測する手段を確立することである。それにより,粒子挙動や粒子閉じ込め時間の評価が可能になり,またダイバ-タ動作解明を通じてHモ-ド形成メカニズム理解の鍵を得ることも期待される。
この目的を以て研究を進めた結果,以下の成果が得られた。
1.ArFエキシマレ-ザ-光の重水素中の第一スト-クス変換による205nm(その二光子励起により水素の基底準位からライマンβ線で上準位へ励起できる)光を焦点距離fの異なるレンズを用いて集光した。それにより,f=410mmで蛍光領域15mm,f=820mmで同25mmとなり,レ-ザ-入射と蛍光観測を同軸配置にしても,十分な空間分解能を確保できることを示した。
2.レ-ザ-入射と蛍光観測を同軸配置にしても,スペ-シャルフィルタ-を適切に配置すれば,妨害信号(迷光)は問題にならない程度にできることを示した。
3.以上を基に,高温プラズマ発生装置であるヘリオトロンE(京都大学ヘリオトロン核融合研究センタ-)の周辺プラズマでの水素原子密度測定を行った。その結果,このような実験としては初めて蛍光信号を得て現在デ-タ解析を進めている。初期的な解析結果によれば,ECH放電初期において,水素原子密度2×10^<16>m^<ー3>が得られ,また検出下限は5×10^<15>m^<ー3>程度である。この検出下限は背景のH_α光のゆらぎで決っており,ショット雑音によると考えて説明できる。
以上により,高温プラズマへの本法の適用性が確認されたので,今後水素原子挙動解明へ進むことが期待できる段階に達した。
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