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高エネルギー密度圧縮研究用イオン慣性核融合ドライバーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 10044140
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

糟谷 紘一  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (30029516)

研究分担者 山中 龍彦  大阪大学, レーザ核融合研究センター, 教授 (80107143)
中居 貞雄  大阪大学, 工学部, 教授 (10029019)
服部 俊幸  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (50134648)
西村 博明  大阪大学, レーザ核融合研究センター, 助教授 (60135754)
TURMAN Bobby  米国サンディア国立研究所, パルスパワーセンター, 主任研究員
LEEPER Ramon  米国サンディア国立研究所, パルスパワーセンター, 主任研究員
RENK Timothy  米国サンディア国立研究所, パルスパワーセンター, 研究員
HANSON David  米国サンディア国立研究所, パルスパワーセンター, 研究員
QUINTENZ Jef  米国サンディア国立研究所, パルスパワーセンター, 副所長
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1998年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードパルスイオンビーム / 粒子ビーム慣性核融合 / 中間質量イオンビーム / ビーム標的相互作用 / 東京工業大学(総合理工学) / 米国サンディア研究所 / ピンチX線応用核融合 / ビーム関連計測法の開発 / パルス・イオンビーム
研究概要

細線を円筒状に並べて高速放電を行い、以前より安定な中心収束高速ピンチを発生して高エネルギーX線を発生し、これを慣性核融合関連研究へ応用することが、最近はやりの研究トピックスになっている。これにたいして、軽イオンビーム慣性核融合研究の場合には、自身の高密度電荷にさからう形でビーム収束度を今まで以上に上げる必要があり、他方、重イオンビーム慣性核融合研究の場合には、今までよりも2-3桁高い電流値のビームを発生する必要がある。そこで本研究では、細線列高速ピンチによる慣性核融合に関する重要研究項目を調査し、新たに着手できる研究課題の検討をすると同時に、軽でもなく重でもない、これら両者の中間領域の重さのビーム種を用いる慣性核融合関連研究を実施し、従来の軽いビームと重いビームが内包する致命的課題の解決を計画した。
東工大のイオン・ダイオードとサンディア研究所のイオン・ダイオードおよびX線発生装置の最新研究結果を参考にして、研究を進めた。窒素の1価イオンを主成分とするビームの、イオン・ダイオード陽極面上における、イオンビームのミクロ発散角の測定結果をさらに検討し、以前の陽子ビームの結果と比較した。また、同様の実験をサンディア研究所のRHEPP-1装置で実施するため、現有のイオン・ダイオードの改造を試みた。さらに、現有のイオンビームによる低温状態の標的を含む各種標的照射実験も試み、イオンビームによる各種の薄膜生成の可能性を調べた。これらと平行して、慣性核融合反応に伴う強力X線による核融合炉壁の蒸発量を見積もるために、高温高密度プラズマからの放射やX線による炭素材料のアブレーションの数値計算を行った。以上のほかに、レーザー励起の陽極プラズマ生成法に使えるVUVレーザーの動作シミュレーションと、現有紫外線レーザーによるプラズマ生成実験も試み、基礎データを集積した。

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] K.Kasuya, Y.Kishi, T.Kamiya et al.: "First Measurement of Small Divergence Angle Accompanied with Medium Mass Ion Source"Proceedings of First International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. 1. 752-755 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, T.Yamashita, T.Kamiya et al.: "Quantitative Measurements of Ion Tracks on CCD Element with Conventional Solid State Track Detector"Proceedings of First International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. 1. 945-948 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, Y.Kishi, T.Kamiya, M.Funatsu et al.: "Measurements of Source Divergence Angle of Pulsed Nitrogen Beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A-464. 587-591 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, T.Kamiya, M.Funatsu, C.Wu et al.: "Transient Processes under the Interaction between Gas Laser Lights and Various Targets"Proceedings of 13th International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers/High Power Laser Conference. 1. 559-562 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, M.Funatsu, S.Saitoh, T.Kamiya et al.: "Probable Approaches to Develop Particle Beam Energy Drivers and to Calculate Wall Material Ablation with X-ray Radiation"Proceedings of 18th IAEA Fusion Conference, IAEA-CN-77. CD-ROM. IFP/04 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya, Y.Kishi, T.Kamiya, M.Funatsu: "Low Micro-divergence Medium-mass Ion Beam Produced from a N_2O Cryogenic Diode"Laser and Particle Beams. 19(3). 309-316 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 糟谷紘一(分担): "パワーエレクトロニクスハンドブック(分担箇所:パルスパワーの慣性核融合への応用)"R & D プランニング(印刷中). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 糟谷紘一, J.Quintenz, T.Mehlhorn, B.Turman, T.Renk et al.(分担): "平成12年度協同・開発研究報告書(分担箇所:粒子ビームを用いる慣性核融合の研究)"東京工業大学総合研究館(印刷中). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, Y. Kishi, T. Kamiya et al.: "First Measurement of Small Divergence Angle Accompanied with Medium Mass Ion Source"Proceedings of First International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. 1. 752-755 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, T. Yamashita, T. Kamiya, et al.: "Quantitative Measurements of Ion Tracks on CCD Element with Conventional Solid State Track Detector"Proceedings of First International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. 1. 945-948 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, S. Saitoh, M. Funatsu and T. Kamiya: "Numerical Estimation of IFE Wall Material Ablation with X-ray"Bulletin of American Physical Society. 45(7). 206-207 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Renk, P. Provencia, M. Thompson N. Kishimoto: "Novel Metastable Alloys and Thin_films Formed Using Pulsed Intense Ion Beams"Abstracts of tail Meeting, Materials Research Society. 327-327 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kishimoto, T. Renc, Thompson and K. Kasuya: "Visible Photoluminescence of Gd-doped Si02 Films Fabricated by Pulsed Ion Beam Ablation with RHEPP-1"Abstracts of tail Meeting, Materials Research Society. 322-322 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, Y. Kishi, T. Kamiya, M. Funatsu et al.: "Measurements of Source Divergence Angle of Pulsed Nitrogen Beams"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A-464. 587-591 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, T. Kamiya, M. Funatsu, C. Wu et al.: "Transient Processes under the Interaction between Gas Laser Lights and Various Targets"Proceedings of 13th International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers / High Power Laser Conference. 1. 559-562 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, M. Funatsu, S. Saitoh, T. Kamiya et al.: "Probable Approaches to Develop Particle Beam Energy Drivers and to Calculate Wall Material Ablation with X-ray Radiation"Proceedings of 18th IAEA Fusion Conference. (CD-ROM), IFP/04. IAEA-CN-77 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya, Y. Kishi, T. Kamiya, and M. Funatsu: "Low Micro-divergence Medium-mass Ion Beam Produced from a N20 Cryogenic Diode"Laser and Particle Beam. 19(3). 309-316 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kasuya and Y. Kinoshita: "Simple Estimation of Material Thickness Ablated by Intense X-ray with Sectrum and Energy Level of Sandia Pinch Source"Bulletin of American Physical Society. 46(8). 237-237 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. kasamatsu, Y. Kinoshita, T. Kamiya, P. Y. Lee, T. Shiraomura, T. Norimatsu and K. Kasuya: "Surface Thickness of IFE Reactor Candidate Material Ablated with Intensive Proton Beam"Proceedings of the Second International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kinoshita and K. Kasuya: "Simple Calculation of Surface Layer Thickness of Various IFE Reactor Candidate Material Ablated by High Fluence X-ray"Proceedings of the Second International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. (to be published). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kasuya,Y.Kishi,T.Kamiya et al.: "First Measurement of Small Divergence Angle Accompanied with Medium Mass Ion Source"Proceedings of First International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. 1・1. 752-755 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,T.Yamashita,T.Kamiya, et al.: "Quantitative Measurements of Ion Tracks on CCD Element with Conventional Solid State Track Detector"Proceedings of First International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications. 1・1. 945-948 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,Y.Kishi,T.Kamiya,M.Funatsu et al.: "Measurements of Source Divergence Angle of Pulsed Nitrogen Beams"Nuclear Instruments and Methods. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,T.Kamiya,M.Funatsu,C.Wu et al.: "Transient Processes under the Interaction between Gas Laser Lights and Various Targets"Proceedings of 13th International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers and High Power Laser Conference. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,M.Funatsu,S.Saitoh,T.Kamiya et al.: "Probable Approaches to Develop Particle Beam Energy Drivers and to Calculate Wall Material Ablation with X-ray Radiation"Proceedings of 18th IAEA Fusion Confernece. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,Y.Kishi,T.Kamiya,and M.Funatsu: "Low Micro-divergence Medium-mass Ion Beam Produced from a N_2O Cryogenic Diode"Laser and Particle Beams. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 糟谷紘一(分担): "パワーエレクトロニクスハンドブック(分担箇所:パルスパワーの慣性核融合への応用)"R&Dプランニング(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 糟谷紘一,J.Quintenz,T.Mehlhorn,B.Turman,T.Renk et al.: "平成10年度協同・開発研究報告書(東京工業大学総合研究館)"粒子ビームを用いる慣性核融合の研究(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,M.Funatsu,S.Nakai et al.: "Procuction, Diagnostic & Application of LIB & MIB in Japan"Fusion Engineering & Design. 44. 319-326 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,H.Okayama et al.: "New Method for Thin-Film Formation with Cryo. Diode & Target"Fusion Engineering & Design. 44. 327-330 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,Y.Kishi,J.Quintenz et al.: "Measurement to Encourage Future Development of MIB Driver"Proceedings of 1999 APS Snowmass Fusion Summer Study. CD-ROM(製作中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,Y.Kishi,T.Renk et al.: "1st Measurements of Small Divergence Angle of Medeum Mass lons"Proceedings of 1st Int. Conf.On lnertial Fusion Sciences. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasya,T.Renk,J.Quintenz et al.: "Recent Progress in Cryogenic Techinique Applied to lon Beam"Proceedings of 12th IEEE Int. Pulsed Power Conference. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,B.Turman,J.Quintenz et al.: "Low Micro-divergence MIB Produced from a N_2O Cryogenic Diode"Laser and Particle Beams. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 糟谷紘一: "高エネルギー密度プラズマの発生:粒子ビーム"プラズマ・核融合学会誌,75巻,Supplement-II. 3 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 糟谷紘一,J.Quintenz,T.Mehlhorn 他: "粒子ビームを用いる慣性核融合の研究"東京工業大学総合研究館協同開発研究報告書. 6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,H.Koinuma,T.Renk,D.Hanson,K.Lamppa and G.Torres: "Ablation Experiments with Cryogenic Targets and Intense Pulsed Ion Beams" Bulletin of the American Physical Society. 43・8. 1792-1792 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Renk,D.Johnson,K.Lamppa,M.Siegal,K.Kasuya and M.Thompson: "Pulsed Intense Ion Beam Processing for Materials Applications" Bulletin of the American Physical Society. 43・8. 1792-1792 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,Y.Kishi,T.Yamashita,T.Renk,D.Hanson,J.Quintenz et al.: "Recent Progress in Cryogenic Technique Applied to Pulsed Ion Beam Generation and Target Ablation Experiments" Proceedings of the 12th IEEE International Pulsed Power Conference. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya,T.Kamiya,M.Funatsu,T.Renk,D.Hanson,J.Quintenz et al.: "Advanced Diagnostics and Applications of Pulsed Ion Beams and Lasers" Conference Records of the 26th IEEE International Conference on Plasma Science. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya M.Funatsu,C.Wu,E.Hotta,S.Nakai,S.Kawata,T.Okada et al.: "Production,Diagnostic and Application of Pulsed Ion Beams with Light and Medium Mass;LIB and MIB Program in Japan" Fusion Engineering and Design. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kasuya and M.Funatsu: "New Method for Thin Film Formation with Cryogenic Diode and Cryogenic Target" Fusion Engineering and Design. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Funatsu and K.Kasuya: "Diagnostics of Ablation Process Induced by Pulsed Ion Beam" Fusion Engineering and Design. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C.Wu,T.Kamiya,H.Sunami and K.Kasuya: "Development and Application of KrF Lasers with Different Excitation Methods" Fusion Engineering and Design. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.Gutu,R.Medianu,G.Georgescu,C.Petro,I.Mihallesou and K.Kasuya: "High Efficiency,Good Optical Quality Transverse Flow CO_2 Laser" Proceedings of 12th International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers/High Power Lasers. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 糟谷紘一,J.Quintenz,T.Mehlhorn,T.Renk,D.Hanson,B.Turman et al.: "粒子ビームを用いる慣性核融合の研究" 東京工業大学総合研究館・協同・開発研究報告書. 1・1. 56-61 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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