超短インパルスを用いた多帯域マイクロ波反射計測法の開発

• 研究課題/領域番号: 18686075
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 徳沢 季彦 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教 (90311208)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2006年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: プラズマ計測 / マイクロ波 / 反射法 / 超短パルス / 電子密度 / 磁場核融合 / LHD / 粒子閉じ込め / ELM / 密度揺動

研究概要

核融合炉を目指した高温プラズマ中の電子密度の空間分布や揺動を計測することを目的として、超短インパルスを光源としたパルスレーダー計測法の開発を行った。本手法はプラズマに入射した電磁波がその波長に対応した電子密度層において反射する現象を利用し、超短インパルスから広帯域な周波数の電磁波を抽出して、広範囲な密度層の計測を行うというものである。実験では、大型ヘリカル装置に適用し、密度分布計測に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a Plasma Diagnostics System Using an Impulse Waveform Voltage (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, Y. Ito, K. Tanaka, I. Yamada, and LHD Experimental Group
  • 雑誌名: Plasmaand Fusion Research (Vol.3)
  • NAID: 130000263900
• [雑誌論文] V-band Frequency Hopping Microwave Reflectometer in LHD (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, A. Ejiri, K. Kawahata, K. Tanaka, Y. Ito
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments (vol.79)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Internal structure of energetic particle driven MHD modes in the Large Helical Device (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, A. Ejiri, K. Kawahata, and LHD Experimental Group
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research (Vol.3)
  • NAID: 130000264009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation Study of Ultrashort-Pulse Reflectometry by Signal Record Analysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Yokota, A.Mase, Y.Kogi, H.Hojo, L.Bruskin, T.Tokuzawa, and K.Kawahata
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research (Vol.3)
  • NAID: 130000263890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core electron temperature rise due to Ar gas-puff in EC-heated LHD plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Tamura, S. Inagaki, K. Ida, K. Tanaka, C. Michael, T. Tokuzawaet al.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Plasma Diagnostics System Using an Impulse Waveform Voltage (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, et.al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3
  • NAID: 130000263900
  • 査読あり
• [雑誌論文] V-band Frequency Hopping Microwave Reflectometer in LHD (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, et.al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Internal structure of energetic particle driven MHD modes in the Large Helical Device (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, et.al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3
  • NAID: 130000264009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Short-Wavelength Far-Infrared Lasers and Optical Elements for Plasma Diagnostics (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Nakayama, M. Tomimoto, S. Okajima, K. Kawahata, K. Tanaka, T. Tokuzawa, T. Akiyama
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research Vol.2
  • NAID: 130002059003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of Nonlocal Electron Heat Transport on the High Temperature Plasmas of LHD (2007)
  • 著者名/発表者名: N.Tamura, S.Inagaki, K.Tanaka, C.Michael, T. Tokuzawaet al.
  • 雑誌名: time[s]Nuclear Fusion Vol.47 ページ: 449-455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz reflectometer for high-dense plasma measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, et. al.
  • 雑誌名: Proc. Laser Aided Plasma Diagnostics(CD-ROM)
• [雑誌論文] Multichannel ultrashort pulsed radar Reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, K. Tanaka, and LHD Experimental Group
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments (Vol.77,No.10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Density Profile Measurement Using Ka-band Microwave Impulse Radar Reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, K. Tanaka, and LHD Experimental Group
  • 雑誌名: Nuclear Fusion (Vol.46,No.9)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Edge Density Profile Measurement by Using Ultrashort Pulsed Radar Reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, K. Tanaka, and LHD Experimental Group
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society (Vol.49)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Abrupt Reduction of Core Electron Heat Transport in Response to Edge Cooling on the Large Helical Device (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Inagaki, N.Tamura, T.Tokuzawa, K.Ida et al.
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion (Vol.48,No.5A)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of the Effect of Energetic Ions on Pellet Ablation in the Large Helical Device (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino, R. Sakamoto, H. Yamada, T. Tokuzawa et al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research (Vol.1)
  • NAID: 130002058815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of Edge Density Profiles Using Ultrashort-Pulse Reflectometry in LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Yokota, A.Mase, Y.Kogi, T. Tokuzawa, and K.Kawahata
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research (Vol.1)
  • NAID: 130002058822
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remote Experiment of Ultrashort Pulse Reflectometry for LHD Plasmas (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Mase, Y.Yokota, K.Uchida, Y.Kogi, N.Ito, T. Tokuzawa et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments (Vol.77,No.10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Density Profile Measurement Using Ka-band Microwave Impulse Radar Reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tokuzawa
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 46
• [雑誌論文] Multichannel ultrashort pulsed radar reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tokuzawa
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 77
• [雑誌論文] Edge Density Profile Measurement by Using Ultrashort Pulsed Radar Reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tokuzawa
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society 49
• [雑誌論文] Utilization of Terahertz Imaging Technology to High-Temperature Plasma Diagnostics (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Tokuzawa
  • 雑誌名: Proceedings of 16^<th> International Toki Confefence
• [雑誌論文] Development of a Plasma Diagnostics System Using an Impulse Waveform Voltage
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, et. al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research(掲載確定)
  • NAID: 130000263900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Internal structure of energetic particle driven MHD modes in the Large Helical Device
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, et. al.
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research(掲載確定)
  • NAID: 130000264009
  • 査読あり
• [学会発表] Particle Transport Study around Expanding Magnetic Island in the Large Helical Device (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, N. Tamura, R. Sakamoto, K. Tanaka, S. Inagaki, K. Kawahata, I. Yamada, and LHD Experimental Group
  • 学会等名: 14th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Particle Transport Characteristics around Expanding Static Magnetic Island in the Large Helical Device (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, N. Tamura, R. Sakamoto, K. Tanaka, S. Inagaki, K. Kawahata, I. Yamada, and LHD Experimental Group
  • 学会等名: 35th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: ギリシャ・ヘロソニソス
• [学会発表] V-band Frequency Hopping Microwave Reflectometer in LHD (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, A. Ejiri, K. Kawahata, K. Tanaka, Y. Ito, and LHD experimental Group
  • 学会等名: 17th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • 発表場所: 米国・アルバカーキ
• [学会発表] LHD実験グループ、"マイクロ波を用いた密度揺動の空間構造計測" (2008)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦、江尻晶、川端一男、西浦正樹、東井和夫、田中謙治
  • 学会等名: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 青森
• [学会発表] Impulse Radar Reflectometer for LHD plasma electron density profile measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, and LHD experimental Group
  • 学会等名: 2008 International Workshop on Microwave Devices, Systems, and their Applications
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Multi-channel Ultrashort Pulsed Radar Reflectometer for LHD edge plasma Measurement (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, and LHD experimental Group
  • 学会等名: U.S.-Japan Workshop on Millimeter-Wave Plasma Diagnostics
  • 発表場所: 米国・ディビス
• [学会発表] Particle Transport Characteristics around Expanding Static Magnetic Island in the Large Helical Device (2008)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦, 他
  • 学会等名: 第35回ヨーロッパ物理会議
  • 発表場所: ギリシャ・ヘロソニソス
• [学会発表] LHD実験グループ、"インパルスを用いたプラズマ計測法の開発" (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦、川端一男、伊藤康彦、田中謙治、山田一博
  • 学会等名: 第24回プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] Terahertz reflectometer for high-dense plasma measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata
  • 学会等名: International 13th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
  • 発表場所: 高山
• [学会発表] Recent Progress of Ultrashort Pulsed Radar Reflectometer for Density Profile Measurements on LHD (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, Y. Yokota, A. Mase, H. Hojo, M. Hangyo, M. Tani, and LHD experimental Group
  • 学会等名: 8th International Reflectometry Workshop for fusion plasma diagnosticsロシア・サンクトペテルスブルグ(IRW8)
  • 発表場所: ロシア・サンクトペテルスブルグ
• [学会発表] Microwave Reflectometer for Density Profile and Fluctuation Measurements on LHD (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa and LHD experimental Group
  • 学会等名: 2nd CUP Workshop on"Improvement of Core Plasma Property"
  • 発表場所: 中国・合肥
• [学会発表] LHD実験グループ、"プラズマ中に励起された波動の空間構造計測" (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦,江尻晶A
  • 学会等名: 物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
• [学会発表] インパルスを用いたプラズマ計測法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦、他
  • 学会等名: 第24回 プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: イーグレ姫路
• [学会発表] Current Status of Broadband Pulsed Radar Reflectometer System on LHD for Density Profile Measurements (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, and LHD experimental Group
  • 学会等名: International Workshop on Microwave Devices, Systems, and their Applications 2006
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] Utilization of Terahertz Imaging Technology to High-Temperature Plasma Diagnostics (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, M. Hangyo, and M. Tani
  • 学会等名: 16th International Toki Conference
  • 発表場所: 土岐
• [学会発表] THzイメージング技術のプラズマ計測への適用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦、川端一男、萩行正憲、谷正彦
  • 学会等名: 第23回プラズマ核融合学会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] インパルスを用いた核融合プラズマ電子密度計測 (2006)
  • 著者名/発表者名: 徳沢季彦
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2006年大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] Multi-channel Ultrashort Pulsed Radar Reflectometer on LHD (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tokuzawa, K. Kawahata, K. Tanaka, and LHD Experimental Group
  • 学会等名: 16th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics (HTPD2006)
  • 発表場所: 米国・ウィリアムスバーグ
• [備考]
  • URL: http://htpp.lhd.nifs.ac.jp/