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核燃焼プラズマ中の損失アルファ粒子計測のためのイメージング・ボロメータ開発

研究課題

研究課題/領域番号 16082207
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

ピーターソン B. J. (PETERSON B.J. / B・J Peterson / PETERSON B.J)  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (00280595)

研究分担者 木島 滋  日本原子力研究開発機構, 先進プラズマ研究開発ユニット, 嘱託職員 (80354588)
芦川 直子  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (00353441)
川島 寿人  日本原子力研究開発機構, 先進プラズマ研究開発ユニット, 研究副主幹 (10354606)
研究期間 (年度) 2004 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
59,400千円 (直接経費: 59,400千円)
2008年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2007年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
2006年度: 20,900千円 (直接経費: 20,900千円)
2005年度: 18,800千円 (直接経費: 18,800千円)
2004年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワードボロメータ / 損失アルファ粒子 / 赤外線イメージング / ITER / LHD / プラズマ計測 / JT-60U / JT-60U(8) / bolometer / lost alpha / Infrared Imaging / plasma diagnostics
研究概要

5年間の科学研究費補助金交付期間に、我々は以下に示す7つの主要な成果を挙げた :
(1) JT-60UのDD中性子環境下でイメージングボロメータの試験を成功裏に実施した。具体的には、赤外ペリスコープと遮蔽構造を用いることで、高中性子束・強磁場環境からDT核融合炉の生体遮蔽装置外側に近いレベルへと赤外線信号を取り出すことができた。
(2) 2種類の損失アルファ粒子計測器の試作品について、東北大学高速中性子実験室で試験を行った。1つは1チャンネルの赤外検出器と1枚の減速薄膜から成るもの、もう1つは多層膜の熱検出器とイメージングボロメータを用いたものである。
(3) イメージングボロメータ薄膜と赤外カメラのための較正法を開発した。
(4) 高温運転によるイメージングボロメータの高感度化を実証した。
(5) 金、プラチナ、タンタルといった様々な薄膜について詳細に調べた。
(6) 二層薄膜とその製作技術を開発し、特許を申請した。
(7) トカマクにおける接線視線をもつイメージングボロメータに対する二次元トモグラフィー法を開発した。

報告書

(6件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (31件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Development of Imaging Bolometers for Magnetic Fusion Reactors (invited)2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum. 79 10E301

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Special Issue on Plasma Diagnostics for Magnetic Fusion Research Chapter 7 : Tomography diagnostics : Bolometery and Soft X-ray Detection2008

    • 著者名/発表者名
      L. C. Ingesson, B. Alper, B. J. Peterson, J. C. Valet
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 53(2)

      ページ: 528-576

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development of Imaging Bolometers for. Magnetic Fusion Reactors (invited)2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum. 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research and development of imaging bolometers2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2 S1018

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Infrared Imaging Video Bolometer with a double layer absorbing foil2007

    • 著者名/発表者名
      I. V. Miroshnikov A. Yu. Kostryukov, B. J. Peterson
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2 S1052

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Spatial variation of the foil parameters from in-situ calibration of the JT-60U imaging bolometer2007

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, B. J. Peterson et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2 S1116

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Application of tomographic imaging to multi-pixel bolometric measurements2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Liu, N. Tamura, B. J. Peterson et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2 S1124

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Observation of divertor and core radiation in JT-60U by means of bolometric imaging2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater. 363-365

      ページ: 412-415

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Progress in the ITER Physics Basis, Chapter 7 : Diagnostics2007

    • 著者名/発表者名
      A. J. H. Donne A. E. Costley, R. Barnsley, H. Bindslev, R. Boivin G. Conway, R. Fisher, R. Giannella, H. Hartfuss, M. G. von Hellermann, E. Hodgson, L. C. Ingesson, K. Itami, D. Johnson, Y. Kawano, T. Kondoh, A. Krasilnikov, F. Orsitto, B. J. Peterson
    • 雑誌名

      Nucl. Fusion 47(6)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 'Research and development of imaging bolometers'2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Observation of divertor and core radiation in JT-60U by means of bolo metric imaging'2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson, et. al.
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater 363-365

      ページ: 412-415

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Infrared Imaging Video Bolometer with a double layer absorbing foil'2007

    • 著者名/発表者名
      I. V. Miroshnikov, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Spatial variation of the foil parameters from in-situ calibration of the JT-60U imaging bolometer'2007

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Application of tomographic imaging to multi-pixel bolometric measurements'2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Liu, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Fast XUV 16 x 16 array hybrid module plasma imaging applications'2007

    • 著者名/発表者名
      A. G. Alekseyev, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Special Issue on Plasma Diagnostics for Magnetic Fusion Research Chapter 7: Tomography diagnostics: Bolometery and Soft X-ray Detection'2007

    • 著者名/発表者名
      L. C. Ingesson, B. Alper, B. J. Peterson, J. C. Valet
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology 53

      ページ: 528-576

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 'Progress in the ITER Physics Basis, Chapter 7: Diagnostics'2007

    • 著者名/発表者名
      A. J. H. Donne, et. al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion 47

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detailed In-situ Laser Calibration of the Infrared Imaging Video Bolometer for the JT-60U Tokamak2006

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, B. J. Peterson, et al.
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum. 77 10E515

      ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Application of Tomographic imaging to photodiode arrays in LHD2006

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

      Rev. Sci. Instrum. 77 10F501

      ページ: 3-3

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of Radiating Collapse at the Density Limit in the Large Helical Device2006

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson, et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 1 45

      ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of Radiating Collapse at the Density Limit in the Large Helical Device2006

    • 著者名/発表者名
      B.J.Peterson et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 1

      ページ: 45-45

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Detailed In-situ Laser Calibration of the Infrared Imaging Video Bolometer for the JT-60U Tokamak2006

    • 著者名/発表者名
      H.Parchamy, et al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 77

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of Au and Pt foils for an imaging bolometer2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      18th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of Au and Pt foils for an imaging bolometer2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 学会等名
      18^<th> International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Gifu, Japan
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Advantages of High Temperature Operation of an Imaging Bolometer2008

    • 著者名/発表者名
      E. A. Drapiko, B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      International Conference on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Advantages of High Temperature Operation of an Imaging Bolometer2008

    • 著者名/発表者名
      E. A. Drapiko
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of Imaging Bolometers for Magnetic Fusion Reactors (invited)2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      17th High Temperature Plasma Diagnostics Conference
    • 発表場所
      Albuquerque, New Mexico, USA
    • 年月日
      2008-05-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Imaging Bolometers for Magnetic Fusion Reactors (invited)2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 学会等名
      17^<th> High Temperature Plasma Diagnostics Conference
    • 発表場所
      Albuquerque, New Mexico, USA
    • 年月日
      2008-05-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Recent progress in development of imaging bolometers at NIFS and JAEA2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      14th Meeting of ITPA Topical Group on Diagnostics
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2008-04-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Recent progress in development of imaging bolometers at NIFS and JAEA2008

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 学会等名
      14^<th> Meeting of ITPA Topical Group on Diagnostics
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2008-04-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Development of Imaging Bolometers for 3-D Tomography of Radiation from LHD2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      17th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of the Au and Ta foil parameters from laser calibration of imaging bolometer foil (LHD&JT-60U)2007

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      17th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 'Development of Imaging Bolometers for 3-D Tomography of Radiation from LHD',(poster)2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 学会等名
      17th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 'Comparison of the Au and Ta Foil Parameters from Laser Calibration of Imaging Bolometer Foil(LHD&JT-60U)'(poster)2007

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy
    • 学会等名
      17th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of the Au and Ta foil parameters from laser calibration of imaging bolometer foils2007

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      Fusion Engineering
    • 発表場所
      Albuquerque, New Mexico, USA
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Design of an imaging bolometer upgrade for JT-60U2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      22nd Symposium on Fusion Engineering
    • 発表場所
      Albuquerque, New Mexico, USA
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of the Au and Ta foil Parameters from laser calibration of imaging bolometer foil'(poster)2007

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy
    • 学会等名
      22nd Symposium on Fusion Engineering
    • 発表場所
      Albuquerque, NM, USA
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 'Design of an imaging bolometer upgrade for JT-60U'(poster)2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 学会等名
      22nd Symposium on Fusion Engineering
    • 発表場所
      Albuquerque, NM, USA
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Imaging Bolometers for Steady State Fusion Experiments2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      5th IAEA TCM on Steady State Operation
    • 発表場所
      Daejeon, Rep. Korea
    • 年月日
      2007-05-15
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 'Imaging Bolometers for Steady State Fusion Experiments'(invited)2007

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson
    • 学会等名
      5th IAEA TCM on Steady State Operation
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2007-05-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Research and development of imaging bolometers2006

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      16th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Infrared Imaging Video Bolometer with a double layer absorbing foil2006

    • 著者名/発表者名
      I. V. Miroshnikov A. Yu. Kostryukov, B. J. Peterson
    • 学会等名
      16th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Spatial variation of the foil parameters from in-situ calibration of the JT-60U imaging bolometer2006

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      16th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Application of tomographic imaging to multi-pixel bolometric measurements2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Liu, N. Tamura, B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      16th International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Recent progress in imaging bolometer R&D and future plans2006

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      11th ITPA Diagnostics Meeting
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Observation of divertor and core radiation in JT-60U by means of bolometric imaging2006

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      17th International Conference on Plasma Surface Interactions
    • 発表場所
      Hefei, China
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Detailed In-situ Laser Calibration of the Infrared Imaging Video Bolometer for the JT-60U Tokamak2006

    • 著者名/発表者名
      H. Parchamy, B. J. Peterson, et al.
    • 学会等名
      16th High Temperature Plasma Diagnostics Conference
    • 発表場所
      Williamsburg, VA, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Lost alpha diagnostic based on an imaging bolometer and a multi-foil thermal detector2005

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      9th IAEA Technical Meeting on Energetic Particles
    • 発表場所
      Takayama, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Imaging bolometer development for application to fusion reactor diagnostics2005

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      47th meeting of the American Physical Society Division of Plasma Physics
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Radiated Power Profile Observed by a Tangentially Viewing IR Imaging Bolometer in JT-60U Tokamak2005

    • 著者名/発表者名
      S. Konoshima, B.J. Peterson et al.
    • 学会等名
      32th EPS Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics
    • 発表場所
      Tarragona, Spain
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Lost alpha particle Diagnostic using Imaging Bolometers and Multi-foil Thermal Detectors2005

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      8th ITPA Diagnostics Meeting
    • 発表場所
      Culham, UK
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Density Limit Studies in LHD2004

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      20th IAEA Fusion Energy Conference
    • 発表場所
      Vilamoura, Portugal
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Imaging Bolometery2004

    • 著者名/発表者名
      B. J. Peterson et al.
    • 学会等名
      2nd Japan/Korea Seminar on Advanced Diagnositcs fo Steady state Fusion Plasma
    • 発表場所
      Daejeon, Rep. Korea
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 赤外線イメージングビデオボロメタ、ビデオボロメータ用金属薄膜体及びフレーム部材2007

    • 発明者名
      B. J PETERSON
    • 権利者名
      自然科学研究機構
    • 産業財産権番号
      2007-045711
    • 出願年月日
      2007-03-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [産業財産権] 赤外線イメージングビデオボロメータ、ビデオボロメータ用金属薄膜体及びフレーム部材2007

    • 発明者名
      B. J PETERSON
    • 権利者名
      自然科学研究機構
    • 産業財産権番号
      2007-045711
    • 出願年月日
      2007-03-12
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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