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計測用中性粒子ビームの衝突・放射過程の解明とそのプラズマ診断への応用

研究課題

研究課題/領域番号 03680012
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関広島大学

研究代表者

尾田 年充 (小田 年充)  広島大学, 工学部, 教授 (60034550)

研究分担者 多幾山 憲  広島大学, 工学部, 助教授 (40112180)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1991年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード中性粒子ビーム / プラズマ診断 / 衝突・放射過程 / レーザー誘起蛍光 / 電場計測 / シュタルク効果 / ヘリウム / リチウム / マイクロ波電場計測 / ビ-ムプロ-ブ
研究概要

磁場閉じ込め高温プラズマに計測の目的で入射された中性粒子ビームの衝突・放射過程を、レーザー誘起蛍光も含めたレート方程式を用いて数値的に調べ、プラズマ計測への応用を検討した。
1.トカマクプラズマ中に入射されたヘリウム中性粒子ビームのレーザー誘起蛍光も含めた励起・電離および放射過程を数値的に解明するため、衝突・放射モデルにもとずくレート方程式を導いた。これには、電子衝突だけではなくイオン衝突としてプロトンによる衝突励起・電離および荷電交換も含めた。さらに、パルスレーザーによる局所的な励起項も加えている。ヘリウム原子の準位は主量子数n=5までを考慮し、各準位に対応する連立微分方程式の数値解を求める計算コードを作成した。必要に応じて、考慮する準位数は増減できる。
この計算コードの有用性を検討するため、具体的なトカマクプラズマ中で計算し、各準位の占有数密度の時間・空間的変化を求めた。
2.閉じ込め磁場によるゼーマン効果、それに粒子がこの磁力線を横切る時にうけるvxB電場によるシュタルク効果を計算して、レーザー誘起蛍光のシュタルク・ゼーマンパターンを求めた。具体的には、ヘリウムの三重項準安定準位からレーザーによる禁制励起を対象として計測の可能性を示した。また、リチウム中性粒子ビームについてはシュタルク効果による禁制励起の偏光成分が計算できるようにした。
3.ヘリウムについて再結合過程を調べるため、衝突・放射モデルにもとずいた多元連立方程式を導いてその数値解を求めた。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] U.FURUKANE: "Population Inversion in Mixing Hydrogen Gas with a High Temperature Plasma" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1272-1278 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U.FURUKANE: "Recombining Processes in a Cooling Plasma by Mixing of Initially Heated Gas" National Institute for Fusion Science,NIFS. 142. 1-29 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.FUJIMOTO: "Atomic Processes Relevant to Polarization Plasma Spectroscopy" National Institute for Fusion Science, NIFS-DATA. 16. 1-144 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.SAKAI: "Laser-Induced Flourescence measurements of Electric Field Distribution in Plasma Edges" J.Nucl.Mater.196-198(1992)1135.196-198. 1135-1139 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.ODA: "Development of a Diagnostic System for High Power Microwave(FEL)Electric Fields in the Microwave Tokamak Experiment" Proc.Inter.Conf.Plasma Phys.(Innsbruck,Austria,June29-July3 1992)Pt II. II. 1191-1194 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.SAKAI: "Laser-Induced Flourescences due to Quadrupole Moment Transition and Stark Effect in a He Glow Discharge" Memoirs of Faculty of Engineering,Hiroshima Univ.11. 9-15 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U. Furukane: "Population Inversion in Mixing Hydrogen Gas with a High Temperature Plasma" Jpn J. Appl. Phys. 30. 1272-1278 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U. Furukane: "Recombining Processes in a Cooling Plasma by Mixing of Initially Heated Gas" National Institute for Fusion Science. NIFS-142. 1-29 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fujimotoe: "Atomic Processes Relevant to Polarization Plasma Spectroscopy" National Institute for Fusion Science. NIFS-DATA-16. 1-144 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sakai: "Laser-Induced Flourescence measurements of Electric Field Distribution in the Plasma Edges" J. Nucl. Mater. 196-198. 1135-1139 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Oda: "Development of a Diagnostic System for High Power Microwave (FEL) Electric Fields in the Microwave Tokamak Experiment" 1992 Inter. Conf. on Plasma Phys. Innsbruck. Pt II. 1191-1194 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sakai: "Laser-Induced Flourescences due to Quadrupole Moment Transition and Stark Effect in a He Glow Discharge" Memoirs of Faculty of Engineering, Hiroshima Univ.11. 9-15 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Fujimoto: "Atomic Processes Relevant to Polarization Plasma Spectroscopy" National Institute for Fusion Science,NIFS-DATA. 16. 1-144 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H. Sakai: "Laser-Induced Flourescence measurements of Electric Field Distribution in the Plasma Edges" J. Nucl.Mater. 196-198(1992)1135.196-198. 1135-1139 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oda: "Development of a Diagnostic System for High Power Microwave(FEL)Electric Fields in the Microwave Tokamak Experiment" Proc. Inter. Conf.Plasma Phys.(Innsbruck,Austria,June 29 - July 3 1992)Pt II. II. 1191-1194 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H. Sakai: "Laser-Induced Flourescences due to Quadrupole Moment Transition and Stark Effect in a He Glow Discharge" Memoirs of Faculty of Engineering,Hiroshima Univ.11. 9-15 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oda: "Spectroscopic Diagnostics of Tokamak Plasma Heating by High power Microwave" Proc.5th Int.Sympo.LaserーAided Plasma Diagnostics,BadーHonnef,19ー23 Aug.,1991.168-173 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sakai: "LaserーAided Measurement of Electric Field Distribution in a Hollow Cathode Discharge" J.Spectrosc.Soc.Japan. 40. 275-280 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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