| 研究課題/領域番号 |
09680494
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
核融合学
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
大宅 薫 徳島大学, 工学部, 教授 (10108855)
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| 研究分担者 |
西村 賢治 沼津工業高等専門学校, 講師 (90249798)
河田 純 詫間電波工業高等専門学校, 助教授 (20234073)
原田 昭夫 徳島大学, 工学部, 助手 (40294722)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 核融合 / プラズマ・表面相互作用 / 計算機シミュレーション / スパッタリング / 対向壁損耗 / 不純物発生 / 2次電子放出 / イオン反射 / 計算機シュミレーション / スバッタリング |
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| 研究概要 |
核融合装置内のプラズマ対向壁において起こる粒子反射とスパッタリングを評価する計算機シミュレーションコードを開発した。また、ダイバータ用候補材として注目されているタングステンの評価にこのコードを適用し、プラズマ中の炭素や酸素不純物イオンによるスパッタリングが主たる損耗過程であることや、スパッタ粒子がプラズマ中でイオン化し、磁界によるラーモア運動によって再付着する現象が、タングステン材の損耗や不純物放出を大きく減少させることを示した。さらに、TEXTORトカマク装置において、タングステン製テストリミターを挿入し、リミター近傍で測定された不純物線スペクトル強度分布と計算機シミュレーション結果を比較することによって、タングステンの不純物放出過程を明らかにした。
現在、対向壁から発生する不純物によるプラズマの放射損失を低減するため、対向壁全体をボロン膜で覆うその場コーティングが多くの大型装置で採用されている。そこで、ボロンコーティングした試験片をTEXTOR装置に挿入し、実験と計算機シミュレーションによってこのボロン膜の損耗特性を調べ、プラズマ中の不純物炭素の再堆積によって損耗がボロンのスパッタリングが大きく減少し、ボロン膜の損耗が抑制されることを明らかにした。
また、シース電圧を決定する重要な要因の一つである壁表面からの2次電子放出について、実機条件を想定し、炉壁候補材料の実効的な2次電子放出率を評価するとともに、放出2次電子へのシース電界と閉じ込め磁界の効果、さらにそのシース電圧への効果を明らかにした。
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