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ジャイロトロンを用いた協同散乱計測

研究課題

研究課題/領域番号 20026009
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

久保 伸  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (80170025)

研究分担者 下妻 隆  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (80270487)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2009年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2008年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード協同散乱計測 / ジャイロトロン / 電子サイクロトロン加熱 / イオン速度分布関数 / イオン温度 / 高エネルギーイオン
研究概要

核燃焼プラズマ中のイオン温度分布計測法の一つとして協同イオントムソン散乱があり、従来から注目され研究がすすめられてきたものである。近年の電子サイクロトロン波加熱技術の進展により、大電力でコヒーレントな発振源としてのジャイロトロンがその性能を上げ安定に運用されるようになったことで実用性が高まって来た。特に、核融合科学研究所のLHDにおいては、プラズマ生成および加熱に用いられてきた電子サイクロトロン加熱装置は高性能の計測装置としての機能も兼ね備えている。平成20年度に製作した8チャンネルヘテロダイン方式受信器を用いて初期的に得た協同トムソン散乱計測結果に基づき、平成21年度には、受信器を3逓倍器とシンセサイザーの組み合わせにより、安定かっ周波数可変局部発振器を持ったヘテロダイン検波方式の32チャンネルの受信器に拡張整備することにより、LHDの77GHz電子サイクロトロン波加熱や中性粒子入射装置により生成・維持されたプラズマからの協同散乱スペクトル計測を行い、バルクイオン温度や高エネルギーイオンの分布関数の評価を行うことに成功した。また、これらの過程において、開発した背景電子サイクロトロン放射の分離手法や、協同散乱スペクトル解析手法の有効性を示すと共に、より高密度領域での協同散乱計測に有効であると考えられるサブテラヘルツでの協同トムソン散乱計測への見通しを得る事ができた。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Collective Thomson Scattering Study using Gyrotron in LHD2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kubo et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 5

    • NAID

      130000442459

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher harmonic ECE spectrum and its change during ECRH in LHD2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kubo et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 4

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control System for electron cyclotron resonance heating in the large helical device2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo, et.al.
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design 83

      ページ: 256-259

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Density Control by Second Harmonic X-Mode ECRH in LHD2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo, et.al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research 3,(Special Issu)

    • NAID

      130000263973

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of collective Thomson scattering system using 77 GHz gyrotron for bulk and tail ion2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, et.al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collective Thomson Scattering of 77GHz High Power ECRH Beam in LHD

    • 著者名/発表者名
      S.Kubo et al.
    • 雑誌名

      Contribution to Plasma Physics (掲載確定, 印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of the Effective Collective Thomson Scattering Volume using the Gaussian Beam in LHD ECRH System

    • 著者名/発表者名
      S.Kubo et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research (掲載確定, 印刷中)

    • NAID

      130000669093

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Collective Thomson Scattering of High Power ECRH Gyrotron Beam and the Prospects for Applying a Sub-Tera Hz Gyrotron in the Large Helical Device2010

    • 著者名/発表者名
      久保伸 et al.
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Workshop on Far-Infrared Technologies 2010
    • 発表場所
      福井大学(福井)
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of the Effective Collective Thomson Scattering Volume using the Gaussian Beam in LHD ECRH System2009

    • 著者名/発表者名
      久保伸, 西浦正樹 et al.
    • 学会等名
      19th International Toki Conference
    • 発表場所
      土岐(岐阜)
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 協同トムソン散乱計測時の散乱体積と背景電子サイクロトロン放射強度の評価2009

    • 著者名/発表者名
      久保伸, 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会
    • 発表場所
      京都国際交流センター(京都)
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 協同トムソン散乱計測におけるプラズマ中の電磁波揺動解析2009

    • 著者名/発表者名
      西浦正樹、久保伸, 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会
    • 発表場所
      京都国際交流センター(京都)
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおける77GHzジャイロトロンを用いた協同トムソン散乱計測の高精度化2009

    • 著者名/発表者名
      田村奈美子, 久保伸, 西浦正樹, 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会
    • 発表場所
      京都国際交流センター(京都)
    • 年月日
      2009-12-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Collective Thomson Scattering of 77GHz High Power ECRH Beam in LHD2009

    • 著者名/発表者名
      久保伸, 西浦正樹 et al.
    • 学会等名
      17th International Stellarator/Heliotron Workshop
    • 発表場所
      Princeton Plasma Physics Lab., NJ.USA
    • 年月日
      2009-10-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおける協同トムソン散乱計測のスペクトル解析2009

    • 著者名/発表者名
      西浦正樹、久保伸, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋の分科会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおける77GHzジャイロトロンを用いた協同トムソン散乱計測の高精度化2009

    • 著者名/発表者名
      田村奈美子、久保伸, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋の分科会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Initial result of collective Thomson scattering using 77GHz gyrotron for bulk and tail ion diagnostics in the Large Helical Device2009

    • 著者名/発表者名
      西浦正樹, 久保伸 et al.
    • 学会等名
      14^<th> International Symposium on Laser Aided Plasma Diagnostics 2009
    • 発表場所
      Castelbrando, Treviso, Italy
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of terahertz gyrotrons and their application to LHD CTS2009

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, T.Notake, et al.
    • 学会等名
      14^<th> International Symposium on Laser Aided Plasma Diagnostics 2009
    • 発表場所
      Castelbrando, Treviso, Italy
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary Results of the Collective Thomson Scattering using Gyrotron in LHD2009

    • 著者名/発表者名
      久保伸 et al.
    • 学会等名
      International Workshop on "Microwave-Laser diagnostics for burning plasma experiment"
    • 発表場所
      NIFS, Toki, Japan
    • 年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ジャイロトロンを用いた協同散乱計測(LHDでの試みと高遠粒子計測の可能性2009

    • 著者名/発表者名
      久保伸, 他
    • 学会等名
      「高速粒子とMHD波動の相互作用とその物理課題」に関する特定領域研究ワークショップ
    • 発表場所
      小諸(長野)
    • 年月日
      2009-08-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Collective Thomson Scattering Study using Gyrotron in LHD2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo, et.al.
    • 学会等名
      18th International Toki Conference
    • 発表場所
      セラトピア土岐(土岐市)
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおける77GHzジャイロトロンを用いた協同トムソン散乱計測2008

    • 著者名/発表者名
      久保伸, 他
    • 学会等名
      第25回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(宇都宮)
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Higer harmonic ECE spectrum and its change during ECRH in LHD2008

    • 著者名/発表者名
      S, Kubo, et.al.
    • 学会等名
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおけるECE高調波スペクトルとそのECRHによる変化2008

    • 著者名/発表者名
      久保伸, 他
    • 学会等名
      第7回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      青森市男女共同参画プラザ(青森)
    • 年月日
      2008-06-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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