• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ペブルダイバータにおける被覆粒子によるヘリウム及び水素吸蔵・放出特性

研究課題

研究課題/領域番号 13308024
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関大阪大学

研究代表者

西川 雅弘  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50029287)

研究分担者 上田 良夫  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30193816)
大塚 裕介 (大塚 祐介)  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70294048)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)
2004年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2003年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2002年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2001年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
キーワードペブルダイバータ / 吸蔵排気特性 / ヘリウム排気 / ペブルカーテン / プラズマシールド / ECR放電 / プレシース構造 / 多層被覆粒子 / プレシース / ラングミュアプローブ / ダイバータ / ダイバータプラズマ / 磁化プラズマ / 黒鉛材 / 高粒子束ビーム / 過渡吸蔵 / ベブルダイバータ
研究概要

ペブルダイバータの排気機能に注目し、最適な脱ガス再生法を開発するために多層被履粒子のヘリウム及び水素の吸蔵排気特性、ペブル落下によるペブルカーテンの形成実験とプラズマシールド効果の評価、プラズマ生成装置を設計制作してプラズマ流中でのペブルターゲットによるシールドメカニズムの研究を行った。
ヘリウム吸蔵実験より、照射温度と照射後の脱ガス温度を同じにした場合の試料からの過渡ヘリウム放出量は照射温度が上昇するに従い少なくなることが分かった。そして、700K以上ではヘリウムは高粒子束ビーム照射による過渡的な効果を考慮してもほとんど吸蔵しないことが分かった。実験結果よりヘリウム排気量を見積もり、定常トカマク炉として考えられているARIES-ATのヘリウム発生量と比較したところ、照射温度673Kという吸蔵限界(〜700K)よりわずかに低い温度においても十分に排気が可能であることがわかった。
落下装置の開発に関してはプラズマを90%以上遮蔽するために必要なペブル排出口の大きさは3cmであることがわかった。この大きさは実際の核融合炉に適用することを想定した場合十分小さい。
プラズマ流中のペブルターゲットによるシールドメカニズム研究のため、ECRプラズマ源を利用したモデル実験を行った。ECR放電で生成した水素プラズマを磁力線に沿って拡散させて定常磁場(100〜500G)中に導き、このプラズマ中にペブル模擬体として、半径2cmと5cmの円板を置いてプラズマに与える影響を調べた。プラズマの密度、温度、電位はラングミュアプローブを用いて2次元的(径方向、磁力線方向)に調べた。その結果、円板の全面と背面に円板によって作られたプレシース構造が確認された。シミュレーションモデルとの対応については、放電ガス圧が10mTorrではおおむね良い一致を見た。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Pebble divertor concept for high power density fusion reactors2003

    • 著者名/発表者名
      M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 65

      ページ: 375-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experiments on helium pumping of pebble divertor2003

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuhiro, T.Okui, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 65

      ページ: 433-437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimation of multi-layer pebble flow in pebble divertor2003

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 65

      ページ: 439-442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of the interaction between the pebble and the plasma flow in pebble divertor2003

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 66-68

      ページ: 437-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pebble divertor concept for high power density fusion reactors2003

    • 著者名/発表者名
      M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design Vol.65

      ページ: 375-379

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experiments on helium pumping of pebble divertor2003

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuhiro, T.Okui, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design Vol.65

      ページ: 433-437

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimation of multi-layer pebble flow in pebble divertor2003

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design Vol.65

      ページ: 439-442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of the interaction between the pebble and the plasma flow in pebble divertor2003

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design Vol.66-68

      ページ: 437-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance characteristics of pebble flow for pebble divertor2002

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 61-62

      ページ: 203-208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance characteristics of pebble flow for pebble divertor2002

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design Vol.61-62

      ページ: 203-208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Behavior of Falling Pebble for Pebble Divertor2001

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Isobe, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Technology 39

      ページ: 934-938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Operating windows of the pebble divertor2001

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuhiro, M.Isobe, Y.Ohtsuka, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 41,No.7

      ページ: 827-832

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Behavior of Falling Pebble for Pebble Divertor2001

    • 著者名/発表者名
      T.Okui, K.Matsuhiro, M.Isobe, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Fusion Technology Vol.39

      ページ: 934-938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Operating windows of the pebble divertor2001

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuhiro, M.Isobe, Y.Ohtsuka, Y.Ueda, M.Nishikawa
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion Vol.41 No.7

      ページ: 827-832

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa: "Analysis of the interaction between the pebble and the plasma flow in pebble divertor"Fusion Engineering and Design. 66-68. 437-440 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishikawa: "Pebble divertor concept for high power density fusion reactors"Fusion engineering and design. 65. 375-379 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsuhiro, T.Okui, M.Nishikawa: "Pumping effect of pebble divertor"Fusion engineering and design. 65. 433-437 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa: "Estimation of multi-layer pebble flow in pebble divertor"Fusion engineering and design. 65. 439-442 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okui, K.Matsuhiro, M.Nishikawa: "Performance characteristic of pebble flow for pebble divertor"Fusion engineering and design. 61-62. 203-208 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 西川雅弘: "固体移動表面式プラズマ対向機器概念"プラズマ・核融合学会誌. 78. 129-132 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsuhiro, M.lsobe, Y.Ohtsuka, Y.Ueda, M.Nishikawa: "Operating Windows of Pebble Divertor"Nuclear Fusion. 41. 827-832 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okui, K.Matsuhiro, M.Isobe, M.Nishikawa: "Behavior of Falling Pebble for Pebble Divertor"Fusion Technology. 39. 934-938 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

URL: 

公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi