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電位捕捉電子分布関数の空間構造究明と高電子温度高密度化への電位効果・比例則の確立

研究課題

研究課題/領域番号 09480106
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関筑波大学

研究代表者

長 照ニ (長 照二)  筑波大学, 物理学系, 教授 (80171958)

研究分担者 田中 茂利  京都大学, 名誉教授 (20025240)
小波蔵 純子  筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 助手 (60302345)
吉川 正志  筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 助手 (00272138)
中嶋 洋輔  筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 講師 (00188939)
近藤 真史 (平田 真史)  筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 講師 (70222247)
坂本 宜照  日本学術振興会, 特別研究員
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワード電位 / 電子分布関数 / 電子温度 / 高密度化 / 高電子温度化 / 比例則 / X線計測 / 半導体計測器
研究概要

初年度に、独自に開発した、新型X線及び電位計測器製作と基礎特性の研究を行った。即ち、(i)我々が提唱し実証された「半導体計測器新感度理論」から予想される新感度領域を用いた、「新開発広エネルギー域測定用半導体X線トモグラフィー計測器」並びに「新開発超低エネルギーイオンスペクトル測定可能広エネルギー域半導体イオン検出器」の設計を行ない、設計通りの特性を得た。(ii)イオン閉じ込め電位計測用、新開発半導体イオン検出器の検出効率を、イオン源装置を用いて、測定・確認した。(iii)以上の新開発計測器群を用いて、実際にガンマ10の周辺部低電子温度プラズマを含む、全空間にわたるX線トモグラフィー計測を実施し、電子の分布関数の空間構造計測を開始した。(iV)この時、我々が独自に開発した「斜入射型新型イオンエネルギースペクトル計測器」のコレクター部に、この新開発イオン検出器を用い、高感度・広エネルギー帯域電位計測を行った。(V)これらにより、電位生成時に、イオンエネルギーの増大を含む、フラズマ閉じ込めの向上を明らかにした。
更に平成10年度は電位閉じ込めによる電子温度改善のための、新開発計測器群を用いた「電子温度と電子閉じ込め電位の空間構造の相関・比例則」及び「電位生成に必要な加熱パワーの比例則」を研究した。殊に、上記の我々が独自に開発した計測器群等を用い、全空間にわたる電子温度分布及び電位分布データから、全体のプラズマ・パラメータへの影響・効果を検討した。これより「電子温度と電子閉じ込め電位の相関・比例則」を具体的関数として得た。これは将来のプラズマ・パラメータ向上への道筋を示す、主要な指針の一つと位置づけることができる。この比例則から「計測された電位のパラメータ依存性」を究明し、種々の条件下の電位の振る舞いを研究した。特に、外部制御可能な「電位生成に必要な加熱パワーの比例則」を他のプラズマ・パラメータとの関係を注視しつつ具体的関数式として求めた。
以上、他形式の装置との比較・共通性・普遍性の探究を併せ、実用面・学術面の双方から、「電位捕捉電子速度分布関数の空間構造と電位の空間構造の相関」を含め、計測・究明した。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Development and Characterization of Semiconductor Ion Detectors for Plasma Diagnostics in the Range over 0.3 keV" Review of Scientific Instruments. 68. 324-327 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization of New Semiconductor Detectors for X-ray Tomography in the ASDEX Upgrade Tokamak and Its Generalized Physics Interpretations" Review of Scientific Instruments. 68. 774-777 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization and Interpretation of the Quantum Efficiencies of Multilayer Semiconductor Detectors Using a New Theory" Journal of Synchrotron Radiation. 5. 877-879 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "Alternative Principle and Method in X-ray Diagnostics for Plasma Electron Temperatures" Physical Review E. 56. 5884-5893 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "International Collaboration Researches on the Effects of a New Theory on the Plasma X-ray Diagnostics Using Semiconductor X-ray Detectors" Plasma Physics Reports (Fizika Plazmy). 24. 218-221 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakamoto et al.: "Characterization of a Semiconductor Detector and Its Application for Ion Diagnostics Using a Novel Ion Energy Spectrometer" Review of Scientific Instruments. 70. 857-860 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Development and Characterization of Semiconductor Ion Detectors for Plasma Diagnostics in the Range over 0.3keV" Review of Scientific Instruments. 68. 324-327 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization of New Semiconductor Detectors for X-ray Tomography in the ASDEX Upgrade Tokamak and Its Generalized Physics Interpretations" Review of Scientific Instruments. 68. 774-777 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization and Interpretation of the Quantum Efficiencies of Multilayer Semiconductor Detectors Using a New Theory" Journal of Synchrotron Radiation. 5. 877-879 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "Alternative Principle and Method in X-ray Diagnostics for Plasma Electron Temperatures" Physical Review E. 56. 5884-5893 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "International Collaboration Researches on the Effects of a New Theory on the Plasma X-ray Diagnostics Using Semiconductor X-ray Detectors" Plasma Physics Reports (Fizika Plazmy). 24. 218-221 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sakamoto et al.: "Characterization of a Semiconductor Detector and Its Application for Ion Diagnostics Using a Novel Ion Energy Spectrometer" Review of Scientific Instruments. 70. 857-860 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization and Interpretation of the Quantum Efficiencies of Multilayer Semiconductor Detectors Using New Theory" Journal of Synchrotron Radiation. 5. 877-879 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Effects of Neutrons on Semiconductor X-Ray Detectors Including n-Type Joint European Torus and p-Type GAMMA 10 Tomography Detectors" Review of Scientific Instruments. 70. 577-580 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "A New Principle in Plasma Electron-Temperature Diagnostics Using a Semiconductor X-ray Detector" Plasma Devices and Operation. in press (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "International Collaboration Researches on the Effects of a New Theory on the Plasma X-ray Diagnostics Using Semiconductor X-ray Detectors" Plasma Physics Reports(Fizika Plazmy). 24. 218-221 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "New Methods for Semiconductor Charge-Diffusion-Length Measurements Using Synchrotron Radiation" Journal of Synchrotron Radiation. 5. 874-876 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakamoto et al.: "Characterization of a Semiconductor Detector and Its Application for Ion Diagnostics Using a Novel Ion Energy Spectrometer" Review of Scientific Instruments. 70. 857-860 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Development and Characterization of Semiconductor Ion Detectors for Plasma Diagnostics in the Range over 0.3 keV" Review of Scientific Instruments. 68,No.1. 324-327 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization of New Semiconductor Detectors for X-ray Tomography in the ASDEX Upgrade Tokamak and Its Generalized Physics Interpretations" Review of Scientific Instruments. 68,No.1. 774-777 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "X-ray Diagnostics for Investigating Electron Distribution Functions and Electron Potential Confinements" Fusion Engineering and Design. 34-35. 179-182 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "Alternative Method in X-ray Diagnostics for Plasma Electron-Temperature Measurements" Physical Review E. 56,No.5B. 5884-5893 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "Applications of a New Theory on the X-ray Energy Responses of Semiconductor Detector to Plasma X-ray Diagnostics" Fusion Engineering and Design. 34-35. 183-187 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sakamoto et al.: "Plasma-Ion Diagnostics Using a Newly Designed Differential-Spectrum Ion-Energy Analyzer with Electrostatic Slanted Grids" Fusion Engineering and Design. 34-35. 543-546 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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