荷電交換再結合分光装置の高速・高精度化と粘性の高いプラズマでの径電場微細構造

• 研究課題/領域番号: 20686061
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 小林 進二 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70346055)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2008年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: プラズマ計測 / プラズマ・核融合 / 荷電交換再結合分光 / エッシェル型レンズ分光器 / プラズマ回転

研究概要

荷電交換再結合分光装置の高速・高精度化をめざし、開口数F2.9の明るい光学系において2.82x10^<-3>nm/pixelの高い波長分解能を持つ分光装置を開発した(波長529.05nm)。これは回転速度に換算すると一ピクセルあたり1.6km/sのドップラーシフトに相当する。実機における試験に先立ち、複雑な3次元磁場配位プラズマおいて加熱用NBIを計測に用いても高い空間分解能(Δρが±0.05程度)が得られる視線を設計できた。実機での試験を行ったところ、イオン温度・回転速度の高精度計測が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma startup using neutral beam injection assisted by 2.45 GHz microwaves in Heliotron J (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagasaki, S.Yamamoto, 他16名
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 51 ページ: 62002-62002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of beam emissionspectroscopy to NBI plasmas of Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, S.Kado, T.Oishi, 他16名
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Highly Spectral-Resolved Charge Exchange Recombination Spectroscopy in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, S.Ohshima, S.Kado, 他15名
  • 雑誌名: J.Plasma Fusion Res.SERIES Vol.9 ページ: 59-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast-Ion Response to Energetic-Particle-Driven MHD Activity in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagaoka, S.Yamamoto, 他16名
  • 雑誌名: Contribution to Plasma Physics 50 ページ: 539-543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Highly Spectral-Resolved Charge Exchange Recombination Spectroscopy in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, S.Ohshima, S.Kado, et al.
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research SERIES 巻: 9 ページ: 59-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of beam emission spectroscopy to NBI plasmas of Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, S.Kado, T.Oishi, et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a new high repetition rate Nd : YAG Thomson scattering system for Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Minami, Shinji Kobayashi, Touru Mizuuchi, et al.
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast ion response to energetic-particle-driven MHD activities in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagaoka, S.Yamamoto, et al.
  • 雑誌名: Contributions to Plasma Physics
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Highly Spectral-Resolved Charge Exchange Recombination Spectroscopy in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, S.Ohshima, S.Kado, et al.
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research (Special Series)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Toroidal Current on Rotational Transform Profile by MHD Activity Measurement in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Motojima, S. Yamamoto, H. Okada, S. Sakakibara, K. Watanabe, K. Nagasaki, Y. Suzuki, T. Mizuuchi, S. Kobayashi, Boyd D. Blackwell, Y. Nakamura, K. Kondo, K. hanatani, H. Arimoto, S. Watanabe, F. Sano
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3
  • NAID: 130000264012
  • 査読あり
• [雑誌論文] ECCD Experiments in Heliotron J, TJ-II, CHS, and LHD (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaki, G. Motojima, Angela C. Feindndez, Alvaro A. CAPPA, Jose Maria Fontdecaba, Y. Yoshimura, T. Notake, S. Kubo, T. Shimozuma, H. Igami, K. Ida, M. Yushimura, T. Kobuchi, Heliotron J Team, TJ-II Team, CHS Team and LHD Team
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutral Transport Analysis in a Non-Axisymmetric Plasma Confining System Based on a Monte-Carlo Simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakashima, Y. Higashizono, S. Kobayashi, H. Yabutani, M. Shoji, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, H. Okada, F. Sano, K. Kondo, H. Kawano, T. Cho
  • 雑誌名: Contribution to Plasma Physics 48 ページ: 141-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Peripheral Plasma Turbulence Using a Fast Camera in Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Nishino, T. Mizuuchi, S. Kobayashi, K. Nagasaki, H. Okada, F. Sano, S. Yamamoto, K. Kondo
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 3
  • 査読あり
• [学会発表] NBI experiments in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagaoka, T.Mizuuchi, 他16名
  • 学会等名: 37th European Physical Society Conference on Plasma Physics P1.1053
  • 発表場所: Dublin, Ireland
• [学会発表] NBI experiments in Heliotron J (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagaoka, T.Mizuuchi, et al.
  • 学会等名: 37th European Physical Society Conference on Plasma Physics
  • 発表場所: Dublin, Ireland
• [学会発表] Development of Highly Spectral-Resolved Charge Exchange Recombination Spectroscopy in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, H.Y.Lee, T.Minami, S.Kado, et al.
  • 学会等名: Asia Plasma and Fusion Association 2009
  • 発表場所: Aomori, Japan
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] Fast ion response to energetic-particle-driven MHD activities in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, K.Nagaoka, S.Yamamoto, et al.
  • 学会等名: 17th International Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Princeton, NJ, USA
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] Development of Highly Spectral-Resolved Charge Exchange Recombination Spectroscopy in Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, 他15名
  • 学会等名: Asia Plasma and Fusion Association 2009/Asia-Pacific Plasma Theory Conference in 2009 P28p-02
  • 発表場所: Aomori, Japan
• [学会発表] Energetic particle transport in NBI plasmas of Heliotron J (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, 他18名
  • 学会等名: 17th International Stellarator/Heliotron Workshop I31
  • 発表場所: Princeton, New Jersey (USA)(招待講演)
• [学会発表] Configur ation effect on energetic particle and energy confinement in NBI plasmas of Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kobayashi, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, H. Okada, K. Kondo, S. Yamamoto, S. Murakami, D. Katayama, Y. Suzukc, T. Minami, K. Nagaoka, Y. Takeiri, K. Murai, Y. Nakamura, M. Yokoyama, K. Hanatani, G. Motojima, K. Hosaka, K. Toushi and F. Sano
  • 学会等名: 18th International Toki Conference (ITC18) Development of Physics and Technology of Stellarators/Heliotronsen route to DEMO
  • 発表場所: セラトピア土岐、土岐市
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] ヘリオトロンJのNBIプラズマにおけるエネルギー閉じ込めのバンピー磁場効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林進二, 水内亨, 長崎百伸, 岡田浩之, 近藤克巳, 山本聡, 村上定義, 片山大輔, 鈴木康浩, 南貴司, 永岡賢一, 竹入康彦, 中村祐司, 横山雅之, 花谷清, 渡邉真也, 向井清史, 保坂勝幸, 小和田雄亮, 三原詩織, 木島滋, 東使潔, 佐野史道
  • 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、宇都宮市
  • 年月日: 2008-11-02
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるバンピー磁場のNBIプラズマ中のエネルギー閉じ込めへの影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林進二、水内亨、長崎百伸、岡田浩之、近藤克巳、山本聡、村上定義、片山大輔、鈴木康浩、南貴司、永岡賢一、竹入康彦、村井謙介、中村祐司、(核融合研)横山雅之、花谷清、本島厳、保坂勝幸、東使潔、佐野史道
  • 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、青森市
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] Configuration effect on energetic particle and energy confinement in NBI plasmas of Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, 他19名
  • 学会等名: 18th International Toki Conference I-16
  • 発表場所: Toki, Japan(招待講演)
• [学会発表] Effect of Bumpy Magnetic Field on Energy Confinement in NBI Plasmas of Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Kobayashi, 他19名
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference EX/P5-13
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
• [学会発表] Effect of Bumpy Magnetic Field on Energy Confinement in NBI Plasmas of Heliotron J (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kobayashi, S. Kobayashi, T. Mizuuchi, K. Nagasaki, H. Okada, K. Kondo, S. Yamamoto, S. Murakami, D. Katayama, Y. Suzuki, T. Minami, K. Nagaoka, Y. Takeiri, K. Murai, Y. Nakamura, M. Yokoyama, K. Hanatani, G. Motojima, K. Hosaka, K. Toushi, F. Sano
  • 学会等名: 22nd IAEA Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/kbutsu/kbutsu.html#AR
• [備考] エネルギー理工学研究所年報
  • URL: http://www.iae.kyoto-u.ac.jp/kbutsu/kbutsu.html#AR