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α計測を模擬したペレット荷電交換計測による高エネルギーイオン計測

研究課題

研究課題/領域番号 18035013
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

尾崎 哲  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (50183033)

研究分担者 須藤 滋  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50142302)
田村 直樹  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (80390631)
松原 章浩  中部大学, 工学部, 研究員 (40399308)
佐藤 国憲  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (70126861)
関 哲夫  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (60260048)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
17,300千円 (直接経費: 17,300千円)
2007年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2006年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワードα粒子 / ヘリウムイオン / ペレット / 荷電交換 / LHD / イオンサイクロトロン加熱 / 中性粒子分析器 / ヘリウム比
研究概要

LHDではイオンサイクロトロン加熱などを用いて比較的容易に高エネルギー粒子を発生させることができ、α粒子加熱の模擬実験が可能である。この高エネルギー粒子の空間分布を測定するためにペレット荷電交換粒子計測(PCX)。を導入した。ペレットは移動熔発に伴い尾を引くがこれが空間分解能の低下を招く。このためペレットの軌跡を時間分解能の優れたCCDで測定したところ、5cm程度であった。一方測定の時間分解能と速度から導かれる空間分解能も同程度であることから、この手法で十分物理的成果を期待できることが確認できた。PCXを各種のプラズマに入射したときの高エネルギー粒子の空間分布を測定した。接線入射のNBIプラズマに対して磁気軸を変化させたとき、高エネルギー粒子は磁気軸を内寄せにしたほうが閉じ込めがよいことがPCXからも明らかになり、その空間分布を得ることができた。また磁場強度が弱いと中心付近に高エネルギー粒子が局在している様子が観測された。これはラーマー半径が大きいため週辺部で捕捉粒子が閉じ込っていないことに起因する。ヘリウムイオンに対して共鳴領域を有するイオンサイクロトロン加熱時のヘリウムイオン計測をペレットを用いて行った。使用している中性粒子分析器がヘリウム計測用のチャンネルを有しないため、再現性のある2つのショットで分析器内の粒子弁別用プレート電圧を水素用、ヘリウム用に変えることによりヘリウムと水素を区別した。分析器中での水素の散乱が無視できないので両者の比を取ることにより分布を求めた。イオンサイクロトロン印加時にはヘリウムイオンが共鳴層付近で特に強く加速されていることを確認できた。また、ITERへ適用性の検討も並行して行い、燃料ペレットへのネオンの含有、TECPELの検討と関連する多価イオンの荷電交換反応断面積の計算を行った。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Helium ion observation during 3rd harmonic ion cyclotron heating in Large Helical Device2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ozaki, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research(to be published) (掲載確定)

    • NAID

      130000264029

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Stellarator Impurity STRAHL Code Development in NIFS"2008

    • 著者名/発表者名
      P. R. GONCHAROV, Y. IGITKHANOV, S. SUDO, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research(to be published) (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] High-energy neutral particle measurements simulating, particle diagnostics in Large Helical Device2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ozaki, et. al.
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 82

      ページ: 1251-1257

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Helium measurements using the pellet charge exchange in Large Helical Device2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ozaki, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Series 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New 20-channel Diagnostic for Angle-Resolved Fast Particles Measurements in LHD2007

    • 著者名/発表者名
      E. A. Veshchev, T. Ozaki, et. al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • NAID

      130002058962

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method for Reconstruction of the Neutral Particle Source Function in Helical Magnetically Confined Plasma2007

    • 著者名/発表者名
      P. R. Goncharov, T. Ozaki,
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 2

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Helium measurements using the pellet charge exchange in Large Helical Device2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ozaki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Series 8(to be published)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Method for Reconstruction of the Neutral Particle Source Function in Helical Magnetically Confined Plasma2007

    • 著者名/発表者名
      P.R.Goncharov, T.Ozaki
    • 雑誌名

      Accepted tor publication in Journal of Plasma and Fusion Research Series 8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Horizontal, vertical, and radial high-energy particle distribution measurement system in Large Helical Device2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ozaki, et al.
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum. 77

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Active Neutral Particle Diagnostics on LHD by Locally Enhanced Charge Exchange on and Impurity Pellet Ablation Cloud2006

    • 著者名/発表者名
      P.R.Goncharov, T.Ozaki
    • 雑誌名

      Fusion Sci. and Technol. 50

      ページ: 222-222

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Local Pellet Based and Line Integrated Non Perturbing Charge Exchange Measurements with a Compact Neutral Particle Analyzer on LHD2006

    • 著者名/発表者名
      P.R.Goncharov, T.Ozaki
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum. 77

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおけるペレット荷電交換粒子手法を用いた高エネルギー粒子計測2007

    • 著者名/発表者名
      尾崎 哲, 他
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2007-03-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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