| 研究課題/領域番号 |
04680019
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
川村 孝弌 核融合科学研究所, 研究・企画情報センター, 教授 (70023710)
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| 研究分担者 |
加藤 隆子 核融合科学研究所, 研究・企画情報センター, 助教授 (20115546)
俵 博之 核融合科学研究所, 研究・企画情報センター, 助教授 (90037797)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1994年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 境界プラズマ / 原子分子データ / プラズマ壁相互作用データ / プラズマ・壁相互作用 / スパッタリング率 / データのフィッティング / シース |
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| 研究概要 |
この研究計画は、境界プラズマ研究に必要な原子分子データ及びプラズマ壁相互作用データを、計測やモデリングに直接用いられる形にまとめることが目的である。このため、原子分子過程の断面積については、特定のエネルギーの断面積の実験及び理論計算によるデータを収集評価し、これを基礎として広いエネルギー範囲にわたるエネルギーの関数としての断面積の式σ(E)部のち半経験式を得る必要がある。これは境界プラズマが低温であっても、衝突する粒子はエネルギー分布をもつのでプラズマに用いる際の反応率係数〈のひ〉を得るために、全エネルギー領域でのσ(E)の式を評価する必要があるからである。我々は、各種過程のσ(E)の既存の半経験式について、評価を含むまとめを行った。また、プラズマ壁相互作用データについては、境界プラズマの特性に直接関連する水素同位体の反射係数と、スパッタリング収率について、モデリングに用いられる形への評価と処理を行った。これらについては、従来の実験データとしては垂直で単一エネルギー入射の場合が殆んどであるが、スパッタリングは、水平入射に近い場合に収率の最高値が存在するので、境界プラズマに接するダイバータ板の損耗量を正しく評価するには、入射角分布とエネルギー分布をもつ入射粒子に関するデータが必要である。そこで我々は、スパッタリング・シミュレーションコードACATを用いて、境界プラズマの温度Tをパラメータとして、分布に従うような乱数からきめた入射粒子に対して数値計算を行って平均を取り、結果を求めた。そしてこれを表す関数として6個のパラメータを含む半経験式Y(T、Q_1…Q_6)を考え、これに得られた数値データをフィットさせることにより温度Tの境界プラズマが接したときのスパッタリング収率の表式を求めた。フィッティングによるデータの再現性も良く、境界プラズマの諸パラメータや入射粒子種に対する係数の依存性も合理的であった。
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