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統計的磁場による不純物遮蔽がITER周辺プラズマでのタングステン輸送に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 17K14426
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
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

大石 鉄太郎  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80442523)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード不純物輸送 / タングステン / 真空紫外分光 / ITER / 周辺プラズマ / プラズマ・核融合
研究成果の概要

大型ヘリカル装置LHDにおいて,磁場閉じ込めプラズマの周辺部統計的磁場において発現する不純物遮蔽現象が,タングステンイオンに対しても効果的に作用する条件を探索した.タングステン入射に対するプラズマ放電の維持/崩壊のパラメータ領域調査,磁力線平行方向の運動量バランスによって周辺プラズマの不純物輸送を記述する理論モデルの実験的検証,低価数から高価数までのタングステンイオン多波長同時分光計測において成果が得られた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

タングステンが不純物イオンとしてプラズマ中に蓄積すると,74という高原子番号のため線放射によるエネルギー損失が大きくなる.この蓄積現象は,タングステンが金属表面から中性原子として放出され,低温の周辺プラズマで低電離状態のイオンとして輸送され,高温のコアプラズマに高電離状態のイオンとして蓄積する,という過程を経由する.従って,周辺プラズマにおける不純物遮蔽現象がタングステンの輸送に及ぼす影響の研究は,タングステン蓄積の制御へ向けた可能性を開拓するものである.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ASIPP(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Doppler profile diagnostics on VUV spectra for the impurity ion temperature in edge plasmas of Large Helical Device2019

    • 著者名/発表者名
      T.Oishi, S.Morita, S.Y.Dai, M.kobayashi, G.Kawamura, Y.Liu and M.Goto
    • 雑誌名

      Journal of Physics Conference Series

      巻: 1289 号: 1 ページ: 012037-012037

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1289/1/012037

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Response of Plasmas to Tungsten Pellet Injection in Neutral Beam Heated Discharges in Large Helical Device2018

    • 著者名/発表者名
      OISHI Tetsutarou、MORITA Shigeru、HUANG Xianli、LIU Yang、GOTO Motoshi、the LHD Experiment Group
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 13 号: 0 ページ: 3402031-3402031

    • DOI

      10.1585/pfr.13.3402031

    • NAID

      130007396443

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2018-04-24
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observation of carbon impurity flow in the edge stochastic magnetic field layer of Large Helical Device and its impact on the edge impurity control2017

    • 著者名/発表者名
      Oishi T.、Morita S.、Dai S.Y.、Kobayashi M.、Kawamura G.、Huang X.L.、Zhang H.M.、Liu Y.、Goto M.、the LHD Experiment Group
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 58 号: 1 ページ: 016040-016040

    • DOI

      10.1088/1741-4326/aa8f63

    • NAID

      120007119914

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of impurity source locations on up-down asymmetry in impurity distributions in the ergodic layer of large helical device2017

    • 著者名/発表者名
      Oishi Tetsutarou、Morita Shigeru、Huang Xianli、Zhang Hongming、Liu Yang、Dai Shuyu、Kobayashi Masahiro、Kawamura Gakushi、Goto Motoshi
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: 12 ページ: 762-767

    • DOI

      10.1016/j.nme.2017.04.002

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] LHDの真空紫外波長域における高電離タングステンイオンの禁制線の探索2020

    • 著者名/発表者名
      大石鉄太郎,森田繁,加藤太治,村上泉,坂上裕之,川本靖子,後藤基志,LHD実験グループ
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Temporal Evolution of Emissions from Tungsten Ions in Various Charge States Observed in Impurity Pellet Injection Experiments in Large Helical Device2019

    • 著者名/発表者名
      T. Oishi, S. Morita, D. Kato, I. Murakami, H. A. Sakaue, Y. Kawamoto, M. Goto and the LHD Experiment group
    • 学会等名
      The 28th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of Impurity Transport in Deuterium and Hydrogen Plasmas in the Edge Stochastic Magnetic Field Layer of Large Helical Device2019

    • 著者名/発表者名
      T. Oishi, S. Morita, M. Kobayashi, G. Kawamura, Y. Kawamoto, M. Goto and the LHD Experiment Group
    • 学会等名
      46th European Physical Society Conference on Plasma Physics (EPS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LHDの周辺部統計的磁場領域での不純物輸送における背景プラズマの同位体効果2019

    • 著者名/発表者名
      大石鉄太郎,森田繁,小林政弘,河村学思,川本靖子,後藤基志,LHD実験グループ
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] LHDの周辺部統計的磁場領域における不純物遮蔽効果への重水素プラズマの影響2019

    • 著者名/発表者名
      大石鉄太郎,森田繁,小林政弘,河村学思,川本靖子,後藤基志,LHD実験グループ
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of Carbon Impurity Transport in Deuterium and Hydrogen Plasmas in the Edge Ergodic Layer of Large Helical Device2018

    • 著者名/発表者名
      T. Oishi, S. Morita, M. Kobayashi, G. Kawamura, Y. Liu, Y. Kawamoto, M. Goto and the LHD Experiment group
    • 学会等名
      The 27th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research & The 13th Asia Pacific Plasma Theory Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of deuterium plasmas on carbon impurity transport in the edge stochastic magnetic field layer of Large Helical Device2018

    • 著者名/発表者名
      T. Oishi, S. Morita, M. Kobayashi, G. Kawamura, Y. Liu, M. Goto and the LHD Experiment group
    • 学会等名
      The 27th IAEA Fusion Energy Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Doppler Profile Diagnostics on VUV Spectra for Emission Intensity, Ion Temperature and Flow Velocity of Impurity Ions in Edge Plasmas of Large Helical Device2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsutarou Oishi, Shigeru Morita, Yang Liu, Motoshi Goto and the LHD Experiment Group
    • 学会等名
      24th International Conference on Spectral Line Shapes
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LHDの統計的磁場領域がもたらす 不純物制御の新展開2018

    • 著者名/発表者名
      大石鉄太郎,森田繁,戴舒宇,小林政弘,河村学思,劉洋,川本靖子,後藤基志,LHD実験グループ
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第35回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LHDの周辺部統計的磁場領域における炭素不純物フローへの重水素プラズマの影響2018

    • 著者名/発表者名
      大石鉄太郎,森田繁,小林政弘,河村学思,劉洋,川本靖子,後藤基志,LHD実験グループ
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LHDの周辺部統計的磁場領域における炭素不純物フローの不純物輸送への影響2018

    • 著者名/発表者名
      大石鉄太郎,森田繁,戴舒宇,小林政弘,河村学思,劉洋,後藤基志,LHD実験グループ
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Response of plasmas to tungsten pellet injection in neutral beam heated discharges in Large Helical Device2017

    • 著者名/発表者名
      T. Oishi, S. Morita, X. L. Huang, Y. Liu, M. Goto and the LHD Experiment group
    • 学会等名
      Joint meeting of the 26th International Toki Conference (ITC-26) and The 11th Asia Plasma and Fusion Association Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of carbon impurity flow in the edge stochastic magnetic field layer of Large Helical Device and its dependence on the magnetic field configuration2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsutarou Oishi, Shigeru Morita, Shuyu Dai, Masahiro Kobayashi, Gakushi Kawamura, Xianli Huang, Yang Liu, Motoshi Goto and the LHD Experiment group
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017 (PLASMA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究活動状況 プラズマから「流れ去る」不純物-不純物遮蔽効果の分光計測による観測-

    • URL

      http://www.nifs.ac.jp/lhdreport/mailinfo_297.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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