| 研究課題/領域番号 |
21K03512
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分14020:核融合学関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
古賀 麻由子 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (40403969)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 核融合 / 高速点火 / インジェクション / 高速点火核融合 / 核融合炉 / コイルガン / ターゲット / 慣性核融合 / 燃料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
様々な炉方式に対応可能な燃料の高速安定供給システムを開発することを最終目的として、燃料姿勢擾乱の原因究明と制御システムの構築を行う。
保護容器に入れられた燃料は、ガスもしくは電磁力により加速され、磁石で構成される減速部を通る際、慣性力によって保護容器から分離し、観測チャンバーまで飛んでいく。本研究では、燃料の飛行姿勢擾乱の原因を明らかにした後、磁場により飛行姿勢を能動的に制御することを試みる。さらに機械学習を用い、燃料飛行姿勢画像から磁場設定へフィードバックして姿勢制御する機構を構築することを試みる。
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| 研究成果の概要 |
慣性核融合炉では100 m/s以上という高速での燃料供給が必要とされている。さらに高速点火方式で用いられる燃料は非対称の複雑な形をしており、これを正確に所定の姿勢でレーザー照射点に供給するための射出技術が求められている。本研究では電磁石コイルの磁力を用いて燃料を射出する装置を製作、電磁石コイルに電流を印加するタイミングを最適化することで、効率的に燃料を加速できることが確認された。また、射出後のターゲットの飛行姿勢を高速度カメラで撮影し、加速方法、減速方法の最適化を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、電磁石コイルを用いた燃料射出装置の原理実証が成された。また効率的に燃料を加速するためには電流パルスの波形と印加タイミングを制御することが必要であることが明らかとなった。これらの結果により将来の慣性核融合炉に必要な射出装置の設計指針が得られた。保護容器を用いる本方式は燃料の形状によらず射出することが可能であるため、本研究で得られた知見はその他方式の核融合装置にも貢献しうるものである。
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