| 研究課題/領域番号 |
16360456
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
核融合学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
堀岡 一彦 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (10126328)
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| 研究分担者 |
高山 健 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20163321)
中島 充夫 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (30198098)
堀田 栄喜 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (70114890)
小川 雅生 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (60016863)
長谷川 純 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90302984)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2005年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2004年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
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| キーワード | 重イオン核融合 / 誘導加速器 / 大電流加速器 / エネルギー・ドライバー / 加速波形制御 / 慣性核融合 / ビーム物理 / 高エネルギー密度プラズマ / 誘導加速空洞 / エネルギードライバー / 波形制御 / 半導体スイッチ / 慢性核融合 / 高密度プラズマ / 誘導加速 |
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| 研究概要 |
誘導加速モジュールの波形制御性と繰り返し能力を改善することにより、コンパクトで合理的な加速器システムを構築できる。本研究は誘導加速モジュールの高繰り返し動作と加速電圧波形の制御技術を確立し、慣性核融合のエネルギー・ドライバーのための大電流加速器システムの再構築を目指した。
重イオン・核融合ドライバーの再構築には、(1)大電流加速に加えて、パルス幅と波形の制御性を持つ加速器の要素技術を確立すること、(2)縦方向のビームパルス圧縮(バンチング)に伴うビーム挙動を解明すること、(3)重イオンビームによって高密度領域にエネルギー付与された燃料標的の挙動を予測するために高密度プラズマの物理を調べること、が必要であった。
本研究により得られた結果の要約は以下の通りである。
(1)高繰り返し動作可能な波形重畳型誘導加速モジュレータを設計製作した。
(2)試作したモジュレータの波形制御性と精度を検討した。
(3)試作した装置を用いて大電流ビームの加速・伝送とビーム操作(マニュピュレーション)に伴うエミッタンスの増大やパルス圧縮率に及ぼす空間電荷の影響を評価した。
(4)既存の加速器(高エネルギー加速器研究施設のシンクロトロン・リング)を用いて実現可能なビーム・パラメータを明らかにした。
(5)高エネルギー密度プラズマを模擬できるパルスパワー装置を設計製作し、重イオン核融合の加速器パラメータを検討するうえで重要な指針を得た。
以上で得られた結果は、重イオン慣性核融合国際シンポジウムや誘導加速器ワークショップの招待講演をはじめとする国際会議、日米協力事業によるワークショップ、あるいは核融合科学研究所研究会、物理学会、プラズマ・核融合学会などで発表と討論を行い、大強度ビームによる核融合の可能性と合理的な加速器システムについて海外の研究者を交えて詳細に検討を行った。
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