| 研究課題/領域番号 |
14580512
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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 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
平田 真史 筑波大学, 物理学系, 講師 (70222247)
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| 研究分担者 |
中嶋 洋輔 筑波大学, 物理学系, 助教授 (00188939)
小波蔵 純子 筑波大学, 物理学系, 講師 (60302345)
長 照二 筑波大学, 物理学系, 教授 (80171958)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | タンデムミラー・プラズマ / 電位閉じ込め / 電位生成物理機構 / 半導体イオン検出器 / 半導体新感度理論 / 端損失イオン流 / イオン計測 / プラズマ閉じ込め電位 / プラズマ計測 / 半導体表面薄膜成膜法 / イオンエネルギースペクトル計測器 |
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| 研究概要 |
新型イオン電流量絶対値計測器は、我々が新たに考案した新型斜入射式イオンエネルギー計測器の主要な着想点である、イオンのみを偏向して検出するという発想を展開し、プラズマ閉じ込め磁場(外部磁力線B)を効果的に利用した計測器である。全長約8cmとコンパクトで、数cm、数10msの空間、時間分解能を持ち、スクレープ・オフやダイバータ・プラズマから高速中性粒子入射(NBI)モニタにまで、種々のプラズマ装置で広く適用できる。
本計測器の設計に於いては、有限要素法を用いた電場計算・ルンゲ・クッタ法を用いた粒子軌道計算を詳細に行い、本計測器の原理を理論的に研究し、電子とイオンを弁別し、二次電子の影響の無い、最適な静電場配位・電極構造の検討を行った。更に、この計測器の前面にエネルギー分析用の、多重メッシュ・グリッドを配置し、静電型イオン・エネルギー・スペクトル計測器としても適用できることから、これらの計測器の動作試験、及び計測器としての感度較正を、単色エネルギー・イオン源を用いて行うととに、実際の計測環境であるガンマ10装置に設置し、プラズマ計測への適用を行い、我々独自に開発し、既に確立している「新型斜入射式イオンエネルギー計測器アレイ」[Reveiw of Scientific Instruments 72,1193(2001)]により計測された、端損失イオン電流量の半径方向分布との比較を行った。
ガンマ10セントラル部のプラズマ電位は計測器電位に対し、既設の電子サイクロトロン加熱により0-数kVにわたり制御でき、この電位差でイオン加速が成され、更に温度分布分のエネルギー拡がりを持ち、広エネルギー域イオンが生成される。このイオンを測定し、本新型計測器の広範なプラズマ計測性能を実証・確立した。
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