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トレーサー内蔵ペレットを用いたイメージング計測による粒子輸送研究

研究課題

研究課題/領域番号 15340201
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 プラズマ科学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

須藤 滋  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50142302)

研究分担者 佐藤 国憲  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (70126861)
尾崎 哲  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50183033)
武藤 貞嗣  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (40260054)
田村 直樹  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80390631)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワードトレーサー内臓ペレット / TESPEL / LHDプラズマ / 粒子輸送 / 粒子拡散 / 不純物輸送コード / トモグラフィー / トレーサー内蔵ペレット / トレーサ内蔵ペレット / 電場効果 / 電場による粒子拡散の違い / トレーサー内蔵固体ペレット / 荷電交換分光 / LHD
研究概要

トレーサー内蔵ペレットによりプラズマ中に導入された不純物トレーサーの挙動を様々な計測手法により高い精度で観測することができた。荷電交換分光計測(CXRS)では、荷電交換断面積が低くなる高エネルギー(150〜180keV)の負イオン中性粒子ビーム(NB)においても、真空紫外(VUV)・超軟X線(USXR)域での計測を行うことにより、トレーサーイオンからの発光計測の原理検証ができた。これに基づいて、分光器の改善、多チャンネル化を進めることで、さらに高い精度でトレーサー粒子の輸送を計測する道が開かれた。また、LHDにビームエネルギーの低い(40keV)正イオンNBが整備されたことから、本研究で得られた知見を活かし、同ビームによる可視域CXRSを行うことで、非常に高い空間分解能をもっトレーサー粒子の輸送計測や可視域とVUV・USXR域におけるCXRSの総合的な比較への準備が整った。また、通常のVUV及びX線分光計測では、電子密度、電子温度がほとんど変化していないような状況下でトレーサーイオンの輸送の変化を捉えることができた。これは、今後の高空間分解能化に向けての重要な基礎となった。AXUVダイオードアレイによる計測では、トモグラフィー像再構成により高温プラズマ中のトレーサー粒子の挙動を2次元的に観測することができた。今後、適切な分光素子を組み合わせることで、AXUVダイオードアレイによる計測は、強力な輸送イメージング計測に発展することが期待される。以上の計測で得られた実験データを精度良く解析するために必要な輸送計算コードの開発を行い、ほぼ完成させた。これにより、不純物輸送の物理解明に必要なツールの一つを確保できたと言え、今後は同コードによる解析を進めて、粒子輸送の物理解明を目指す。これらの結果を基に、トレーサー内蔵ペレットによる高温プラズマ中における本格的な粒子輸送のイメージング計測への準備ができた。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] High throughput measurements of soft x-ray impurity emission using a multilayer mirror telescope2006

    • 著者名/発表者名
      D.Stutman, N.Tamura, K.Sato, S.Sudo, et al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.77,No.10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of Tomographic Imaging to Photodiode Arrays in LHD2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Liu, N.Tamura, B.J.Peterson, N.Iwama, LHD Experimental Group
    • 雑誌名

      Feview of Scientific Instruments Vol.77,No.10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High throughput measurements of soft x-ray impurity emission using a multilayer mirror telescope,2006

    • 著者名/発表者名
      D.Stutman, K.Tritz, L.Delgado-Aparicio, M.Finkenthal, G.Suliman, L.Roquemore, R.Kaita, H.Kugel, D.Johnson, N.Tamura, K.Sato, S.Sudo, C.Tarrio
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.77, No.10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of Tomographic Imaging to Photodiode Arrays in LHD2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Liu, Tamura, B.J.Peterson, N.Iwama, LHD Experimental Group
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.77, No.10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High throughput measurements of soft x-ray impurity emission using a multilayer mirror telescope2006

    • 著者名/発表者名
      D.Stutman
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.77,No.10

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of Tomographic Imaging to Photodiode Arrays in LHD2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Liu
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.77,No.10

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tracer-encapsulated pellet injector for plasma diagnostics2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, I.Viniar, A.Lukin, P.Reznichenko, A.Umov
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.76,No.5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High throughput ultrasoft x-ray polychromator for embedded impurity pellet injection studies2005

    • 著者名/発表者名
      D.Stutman, N.Tamura, D.Kalinina, K.Sato, S.Sudo, et al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.76,No.1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High throughput ultrasoft x-ray polychromator for embedded impurity pellet injection studies,2005

    • 著者名/発表者名
      D.Stutman, M.Finkenthal, L.Delgado-Aparicio, K.Tritz, N.Tamura, D.Kalinina, A.Matsubara, K.Sato, S.Sudo
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.76, No.1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tracer-encapsulated pellet injector for plasma diagnostics2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, I.Viniar, A.Lukin, P.Reznichenko, A.Umov
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.76, No.5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Multi-functional Diagnostic Method with Tracer-encapsulated Pellet Injection on LHD2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, N.Tamura, D.V.Kalinina, et al.
    • 雑誌名

      Conference Proceedings "ATOMIC AND MOLECULAR DATA AND THEIR APPLICATIONS" of Joint ITC14 and ICAMDATA2004. Vol.771

      ページ: 13-22

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tracer-encapsulated pellet injector for plasma diagnostics2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, I.Viniar, A.Lukin, P.Reznichenko, A.Umov
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments Vol.76, 053507

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] New Multi-functional Diagnostic Method with Tracer-encapsulated Pellet Injection on LHD2005

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, N.Tamura, D.V.Kalinina, et al.
    • 雑誌名

      Conference Proceedings of Joint ITC14 and ICAMDATA2004 (AIP, 2005). (Invited Paper)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of the Ultrasoft X-ray Diagnostic for impurity transport studies with a Tracer-Encapsulated Solid Pellet Injection on LHD2004

    • 著者名/発表者名
      D.Kalinina, S.Sudo, D.Stutman, M.Finkenthal, N.Tamura, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Vol.80, No.7

      ページ: 545-546

    • NAID

      110003827781

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applicability of the TESPEL Charge-Exchange Recombination Spectroscopy Diagnostics for Impurity Transport Study on LHD2004

    • 著者名/発表者名
      D.Kalinina, N.Tamura, S.Sudo, V.Sergeev, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.6

      ページ: 634-637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Multi-functional Diagnostic Method with Tracer-Encapsulated Pellet Injection on LHD2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, N.Tamura, D.V.Kalinina, K.Sato, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Vol.771

      ページ: 13-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Multi-functional Diagnostic Method with Tracer-Encapsulated Pellet Injection on LHD,2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, N.Tamura, D.V.Kalinina, K.Sato, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Vol. 771, ATOMIC AND MOLECULAR DATA AND THEIR APPLICATIONS : Joint Meeting of 14th International Toki Conf. on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion (ITC14) and 4th International Conf. on Atomic and Molecular Data and Their Applications (ICAMDATA2004)

      ページ: 13-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impurity transport studies by means of tracer-encapsulated solid pellet injection in neutral beam heated plasmas on LHD2003

    • 著者名/発表者名
      N.Tamura, S.Sudo, K.V.Khlopenkov, S.Kato, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.45, No. 1

      ページ: 27-41

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma performance and impurity behaviour in long pulse discharge on LHD2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, Y.Takeiri, R.Kumazawa, M.Osakabe, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion Vol.43, No.4

      ページ: 219-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent diagnostic developments on LHD2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, T.Ozaki, N.Ashikawa, M.Emoto, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.45, No.7

      ページ: 1127-1142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent diagnostic developments on LHD2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, Y.Nagayama, B.J.Peterson, K.Kawahata, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Impurity transport studies by means of tracer-encapsulated solid pellet injection in neutral beam heated plasmas on LHD,2003

    • 著者名/発表者名
      N.Tamura, S.Sudo, K.V.Khlopenkov, S.Kato, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.45, No.1

      ページ: 27-41

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma performance and impurity behaviour in long pulse discharge on LHD,2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, Y.Takeiri, R.Kumazawa, M.Osakabe, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion Vol.43, No.4

      ページ: 219-227

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent diagnostic developments on LHD,2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, T.Ozaki, N.Ashikawa, M.Emoto, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.45, No.7

      ページ: 1127-1142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent diagnostic developments on LHD,2003

    • 著者名/発表者名
      S.Sudo, Y.Nagayama, B.J.Peterson, K.Kawahata, et al.
    • 雑誌名

      Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S Sudo, et al.: "Recent diagnostic developments on LHD"Plasma Physics and Controlled Fusion. 45巻A. 425-443 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tamura, S.Sudo, et al.: "Impurity transport studies by means of, tracer-encapsulated solid, pellet injection in neutral beam heated plasmas on LHD"Plasma Physics and Controlled Fusion. 45巻. 27-41 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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