| 研究課題/領域番号 |
15KK0245
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
核融合学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
安原 亮 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (30394290)
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| 研究期間 (年度) |
2016 – 2019
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
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| キーワード | バーストレーザー / 過渡的プラズマ現象 / トムソン散乱計測 / プラズマ電子温度 / プラズマ電子密度 / 高繰り返しレーザー / バーストモード / トムソン散乱 / パルスレーザー / 熱効果 / 高出力レーザー / バーストモードレーザー / 高時間分解能 / 高繰り返し / 熱光学効果 |
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| 研究成果の概要 |
レーザーの繰り返しを30倍以上に向上することが可能な「バーストレーザー」を開発することによって、画期的な高速計測が可能となる高速トムソン散乱計測装置を実現した。レーザー媒質で発生する熱によって媒質内に温度勾配ができる時間スケールより短い時間でレーザー増幅することによって、熱の影響を排除した高繰り返しレーザー動作によって達成された。従来の計測では、30Hz程度に制限されていた測定時間分解能が、本研究によって1kHz以上まで上昇した。核融合科学研究所の大型ヘリカル装置で実際のプラズマ実験で測定が行われており、固体水素ペレットの溶発現象のような過渡的に変化するプラズマの計測に用いられている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
トムソン散乱計測の高速化は、計画段階のものも含めて世界的な潮流となってきている。マックスプランクプラズマ物理研究所のW7-Xで、レーザー技術で先端を行くドイツの半導体励起固体レーザーを導入した1kHzの計測計画等、各国で取り組みが進んでいる。このような国際的な状況は、時間分解能の向上が新たな物理現象発見へのクリアな研究戦略であるためだと推測される。本課題で開発した高速トムソンシステムは世界最先端の性能であり、各国のプラズマ実験装置で行われている測定との比較や共同実験などで広く国際共同研究に寄与できる。本手法を用いることで、過渡的なプラズマ物理現象の総合理解が期待される。
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