| 研究課題/領域番号 |
08408015
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
藤岡 知夫 東海大学, 理学部, 教授 (70051381)
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| 研究分担者 |
武田 修三郎 東海大学, 工学部, 教授 (90056094)
砂子 克彦 東海大学, 理学部, 教授 (50056016)
南里 憲三 東海大学, 理学部, 教授 (20056211)
遠藤 雅守 東海大学, 理学部, 講師 (60317758)
山口 滋 東海大学, 理学部, 助教授 (40297205)
矢部 栄二 東海大学, 開発技術研究所, 教授 (70056018)
光澤 舜明 東海大学, 理学部・化学科, 教授 (30055850)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
39,600千円 (直接経費: 39,600千円)
1999年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1998年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
1997年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
1996年度: 19,300千円 (直接経費: 19,300千円)
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| キーワード | 酸素-ヨウ素レーザー / コイル(COIL) / 慣性核融合 / パルス型コイル / 励起酸素発生器 / 磁気ゲインスイッチ / ハイブリッドコイル増幅器 / 光解離ヨウ素レーザー / レーザー / ヨウ素レーザー / 安定-不安定型共振器 / ゼーマン効果 / パルス出力 / 化学レーザー / 核融合用ドライバー / レーザー出力制御 |
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| 研究概要 |
化学励起酸素-ヨウ素レーザー(Chemically Pumped Oxygen-Iodine Laser:COIL)を慣性核融合ドライバーとして応用するための研究を行った。本研究の結果、明らかになったことは以下の通りである。
1.本来連続発振であるCOILを核融合ドライバーに用いるため、マグネティックゲインスイッチによる連続パルス動作を試みた。数値計算コード"Dyna2D"による計算結果によると、COILはエネルギー移乗速度がパルス半値幅を決定し、本スイッチで得られるパルス幅は50μsのオーダーであることが明らかになった。実験の結果、連続発振に対して3.7倍のピークを持つパルス発振を達成した。
2.COILのパルス動作を達成するために、ポーラスパイプ型パルス動作SOGを開発し、沃素インジェクターと組み合わせてCOILのパルス動作を試みた。実験の結果、出力4.09J、ピークパワー1.27kWのパルス発振を達成した。この方法ではパルス幅はミリ秒のオーダーで、発振器としては核融合ドライバーとしては使えないことがわかったが、パルス型SOGで生成した高密度励起酸素のエネルギーをMaster oscillator and power amplifierの方法で取りだす、Hybrid-COIL増幅器が有効であることを明らかにした。
3.パルス動作SOGで作られる高密度の一重項酸素のエネルギーを光解離沃素レーザーの増幅器として利用する方式を提案し理論的検討を行った。水蒸気による失活という問題を避けるため、沃素原子をアルキル沃素の光解離という形で供給するHybrid方式が有効であることを見いだした。理論的検討を行うため、マルチパス増幅器を記述できる計算機コード、"NRX7"を開発した。その結果、口径1m、出力157kJの増幅器が総合効率7.6%で実現可能であることが明らかになった。
以上の研究結果より、COILを核融合ドライバーとして利用するという当初の提案に対する妥当性を示した。
今後は本研究の成果を基に、Hybrid方式によるパルス型COILによる核融合ドライバーの実現性を証明する研究を行う予定である。
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