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非平衡電離プラズマでのスペクトル線形成

研究課題

研究課題/領域番号 04808003
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
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

加藤 隆子  核融合科学研究所, 助教授 (20115546)

研究分担者 藤本 孝  京都大学, 工学部, 教授 (90026203)
政井 邦昭  東京都立大学, 理学部, 助教授 (80181626)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1994年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード非平衡電離 / X線スペクトル / プラズマ診断 / 原子過程 / 非熱的電子 / Dielectronic recombination
研究概要

1)周辺プラズマでの炭素、ヘリウム等の原子、イオンからのスペクトル線及び密度効果
ダイバータ及び周辺プラズマでの中性原子からのスペクトル線はプラズマ壁からの不純物のinfluxを推定するのに重要である。低温度領域の電子密度、電子温度のプラズマ診断には低電離イオンからの分光スペクトル線の強度比が有用である。主にCI,CII,CIII,CIV,OV,HeIについてスペクトル線強度、電離速度係数、再結合速度係数、放射損失の密度依存性を衝突輻射モデルを用いて調べた。又CIIからCIの励起状態への二電子性再結合速度係数を計算し密度依存実効的再結合速度係数を求めた。
2)He様イオンからの時間依存X線スペクトルの解析
トカマク及び太陽フレア-から測定された時間依存高分解X線スペクトルを解析するための合成スペクトル計算機コードを作成し解析を行った。スペクトル線幅からはイオン温度、二電子性再結合によるサテライト線と共鳴線との強度比からは電子温度、内殻励起によるサテライト線と共鳴線との強度比からはイオン比が得られる。これらのスペクトル線幅、電子温度及びイオン比の時間変化からプラズマの動的な振るまいを調べた。太陽フレア-からの結果ではフレア-の初期では電子温度に較べると何倍も大きいイオン温度が観測されフレア-の初期に乱流が発生していることが明らかとなった。又イオン比(電離度)も電離平衡値からはずれ、しかもフレア-の上昇期と下降期で異なった値を取ることが解った。これは上昇期は電離プラズマ、下降期は再結合プラズマを示唆している。電離度の平衡値からのずれよりフレア-に流れがある事が推定される。
3)原子データの収集と評価
He原子と電子との衝突による励起断面積のデータ収集を行いデータの関数フィットをIAEAとの協力で行った。また電子・イオン衝突励起断面積の評価の国際プロジェクトの一環としてN原子及びN様イオンに対する電子衝突断面積のデータのレビュウ及び評価を行った。炭素原子に対する励起断面積の比較を現在行っている。
太陽フレア-からのX線を観測する人工衛星Yohkohが宇宙科学研究所より1991年8月に打ち上げられ既に多くのデータが得られている。高分解X線分光器により測定されるX線スペクトルの解析のためのデータ評価を行った。即ちS,Ca及びFeのHe様イオンに対する電子衝突励起、電離、再結合データの評価を行った。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] T.Kato and R.K.Janeu: "Parametric representation of electron and ionization cross sections for Helium atoms" Nuclear Fusion Special Suppl.3. 33-39 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.kato: "Electron impact excitation cross sections and effective collision strengths of N and N-likeious" Atonic Data and Nuclear Data Talilis. 57. 181-214 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sasaki,Y.Ohkohchi,S.Takakura T.kato: "Effective emiscion and iomgation rate coefficiuts of atomic carbon in Plasmas" J.Phys. Soc,Japan. 68. 2942-2954 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Duban and T.kato: "Dielectronic recombination rate cocfficiants to the excited states of CI from CII" NIFS-DATA-21. 1-51 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato, Y.Itikawa and K.Sakimoto: "Compilation of Excitation Cross Sections for He Atoms by Electron Impact" NIFS-DATA-15. (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujimoto, F.Koike, K.Sakimoto, R.Okasaka, K.Kawasaki, K.Takiyama, T.Oda and T.Kato: "Atomic Processes Relevant to Polarization Plasma Spectroscopy" NIFS-DATA-16. (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ida and T.Kato: "Line-Emission Cross Sections for the Charge-exchange Reaction between Fully Stripped Carbon and Atomic Hydrogen in Tokamak Plasma" NIFS-129 (1992) , Physics Letters A. 166 No.1. 35-39 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato and R.K.Janev: "Parametric representation of electron impact excitation and ionization cross-sections for helium atoms" Nuclear Fusion Special Suppl.Atomic and plasma-material interaction data for fusion. Vol.3. 33-39 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato and K.Masai: "X-ray spectra from Hinotori satellite and suprathermal electrons" NIFS-197. (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] U.I.Safronova and A.S.Shlyapzeva, L.A.Vainshtein, T.Kato and K.Masai: "Excitation Collision Strengths, Cross-sections and Rate Coefficients for OV,SiXI,FeXXIII and MoXXXIX by Electron impact(1s^22s^2-1s^22s2p-1s^22p^2Transitions)" NIFS-DATA-8 (1990) , Physica Scripta. 46. 409-428 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato: "Electron impact excitation cross sections and effective collision strengths of N atom and N-like ions-Review of available data and recommendations-" NIFS-DATA-18 (1992) , ADNDT. 57. 181-214 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato, K.Masai, K.Sakimoto, T.Watanabe: "Ionization balance in an M-class solar flares" Proc.International Symposium on the Yohkoh scientific results, Universal Academy Press, Inc.Tokyo, Japan. 105-108 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sasaki, Y.Ohkouchi, S.Takamura and T.Kato: "Effective emission and ionization rate coefficients of atomic carbon in plasmas" J.Phys.Soc.Japan. 68, No.8. 2942-54 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato, and T.Fujiwara and BCS Group: "BCS spectra from flares on 6th September 1992" The Proceedings of Kofu Symposium, Nobeyama Radio Observatory Report. No.360. 191 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Dubau and T.Kato: "Dielectronic recombination rate coefficients to the excited states of C I from CII" NIFS-DATA-21. (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Itikawa, T.Kato, and K.Sakimoto: "Rate coefficients for the electron-impact excitation, ionization and recombination of He-like ions, SXV,CaXIX and FeXXV,and related processes," The Institute of Space and Astronautical Science Report. No.657. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato, S.Sasaki and S.Takamura: "Line emission from carbon atom in divertor plasma" Proceedings of 11th International conference on Plasma Surface Interactions, to be published in Journal of Nuclear Materials. (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sasaki, S.Takamura, S.Masuzaki, S.Watanabe, T.Kato and K.Kadota: "Helium I line intensity ratios in a plasma for the diagnostics of fusion edge plasmas" NIFS Research Report. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kato, U.Safronova, A.Shlyaptseva, M.Cornille and J.Dubau: "Comparison of the satellite lines of H-like and He-like spectra" to be published in NIFS-DATA. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sasaki: "Effective euission and ionization rate coefficiets of atomic carbon in placmac" J.Phyo.Soc.Japan. 66. 2942-54 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.Dubceu: "Effective emission and ionization rate coefficients to the excited states of CI from CII" NIFS-DATA-. 21. 1-51 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ohkouchi: "Effective emission and ionization rate coefficient of atomic carbom" NIFS-228. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kato: "Non-equilibrium ionization inan M class solar flare" ESA Sp-351. 199- (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ida: "Line-Emission Cross Sections for the Charge-exchange Reaction between Fully Stripped Carbon and Atomic Hydrogen in Tokamak Plasma" Physics Letters A. 166. 35-39 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kato: "Parametric Representation of electron impact excitation and ionization cross-sections for helium atoms," Nuclear Fusion Supplement. 3. 33-39 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujimoto: "Atomic Processes Relevant to Polarization Plasma Spectroscopy" NIFS-DATA-16. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kato: "Compilation of Excitation Cross Sections for He Atoms by Electron Impact" NIFS-DATA-15. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kato: "Electron impact excitation cross sections and effective collision strengths of N atom and N-like ions-Review of available data and recommendations" NIFS-DATA-18. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] F.J.de Heer: "Recommended data base for electron impact excitation and ionization of helium atoms," INDC(NDS)-253/N2. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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