リング共振器型レーザー散乱装置の開発

• 研究課題/領域番号: 23760813
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 安原 亮 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30394290)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: プラズマ計測 / トムソン散乱計測 / 高出力レーザー / マルチパス / 高温プラズマ / トムソン散乱計 / 共振器 / 大出力レーザー

研究概要

大出力レーザー技術を応用した、共振器型マルチパスレーザー散乱装置を実証することを目的とする。像転送光学系と偏光光学系によってプラズマを介した共振器構造を構築して、レーザー光をプラズマ中に複数回往復させることにより時間分解能や散乱光量の向上を実現した。　筑波大学のGAMMA10装置にマルチパス光学系を設置し、４パス以上のトムソン散乱光の発生を確認した。またLHDでも２パス散乱計測が可能となった。これらによりレーザートムソン散乱計測装置の時間分解能をサブミリ秒へ短縮し、測定可能温度領域の拡大や散乱信号強度増加による測定精度を向上が期待できる。本システムを用いたプラズマ物理研究の進展が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Temperature dependence of thermo-optic effects of single-crystal and ceramic TGG (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, H. Nozawa, T. Yanagitani, S. Motokoshi, and J. Kawanaka
  • 雑誌名: Optics express 巻: Vol. 21 ページ: 31443-31452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally induced depolarization in TGG ceramics (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara and H. Furuse
  • 雑誌名: Optics letters 巻: Vol. 38 ページ: 1751-1753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of the photon recycling probe laser for the divertor Thomson scattering system in GAMMA10 (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ya suhara, M. Yoshikawa, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: Vol.63 ページ: 408-410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization-Controlled Multi-Pass Thomson Scattering System in the Tandem Mirror GAMMA 10 (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Yoshikawa, Ryo Yasuhara, Seito Sakamoto, Ryo Sekiguchi, Yoriko Shima, Junko Kohagura, Mizuki Sakamoto, Yousuke Nakashima, Tsuyoshi Imai, Makoto Ichimura, Ichihiro Yamada, Hisamichi Funaba, Kazuo Kawahata and Takashi Minami
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Volume 8 ページ: 1205169-1205169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of the photon recycling probe laser for the divertor Thomson scattering system in GAMMA10 (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, M. Yoshikawa, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai
  • 雑誌名: Fusion Science and Technology 巻: 63 ページ: 408-410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fiber interferometer for calibration of electron density profile measured by Thomson scattering in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, T. Akiyama, I. Yamada, K. Kawahata and S. Tokita
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: Vol.7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coaxial Multiple Laser Beam Combiner for the LHD Thomson Scattering System (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, I. Yamada, K. Narihara, H. Funaba and H. Hayashi
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: Vol. 7 ページ: 2402030-2402030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of the polarization multi-pass Thomson scattering system (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, M. Yoshikawa, M. Morimoto, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, Y. Shima, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai, and T. Minami
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: Vol. 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of thermo-optic characteristics of cryogenically cooled Yb : YAG ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, H. Furuse, A. Iwamoto, J. Kawanaka, and T. Yanagitani
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol. 20, Issue 28 ページ: 29531-29539
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of thermo-optic characteristics of cryogenically cooled Yb:YAG ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, H. Furuse, A. Iwamoto, J. Kawanaka, and T. Yanagitani
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 20 号: 28 ページ: 29531-29539
  • DOI: 10.1364/oe.20.029531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of polarization-controlled multi-pass Thomson scattering system in the GAMMA 10 tandem mirror (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshikawa, R. Yasuhara, M. Morimoto, Y. Shima, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, and T. Minami
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83 号: 10
  • DOI: 10.1063/1.4734490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fiber interferometer for calibration of electron density profile measured by Thomson scattering in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: R Yasuhara, T Akiyama,I Yamadaa, K Kawahata and S Tokita
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 7 号: 01 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1088/1748-0221/7/01/c01090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coaxial Multiple Laser Beam Combiner for the LHD Thomson Scattering System (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo YASUHARA, Ichihiro YAMADA, Kazumichi NARIHARA, Hisamichi FUNABA and Hiroshi HAYASHI
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 7 号: 0 ページ: 2402030-2402030
  • DOI: 10.1585/pfr.7.2402030
  • NAID: 130003366258
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [学会発表] Design and demonstration of the double pass Thomson scattering measurement in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ya suhara, I. Yamada, E. Yatsuka, M. Yoshikawa, H. Funaba, H. Hayashi, H. Tojo, and T. Hatae
  • 学会等名: 16th International symposium Laser Aided Plasma Diagnostics(LAPD 16)
  • 発表場所: Madison, Wisconsin USA
• [学会発表] GAMMA10におけるThomson散乱計測システムの進展 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉川正志,長洲和英,島村侑希,安原亮,嶋頼子,森下雅央,北川和,坂本瑞樹,中嶋洋輔,今井剛,山田一博,舟場久芳,南貴司,市村真
  • 学会等名: 05aE28Pプラズマ核融合学会第30回年会
  • 発表場所: 東京工業大学、ポスター発表
• [学会発表] Development of polarization-controlled multi-pass Thomson scattering system in the GAMMA 10 tandem mirror (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshikawa, R. Yasuhara, M. Morimoto, Y. Shima, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, and T. Minami
  • 学会等名: High Temperature Plasma Diagnostics 2012
• [学会発表] LHD偏光マルチパストムソン散乱計測システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安原亮,山田一博,吉川正志,波多江仰紀,谷塚英一,林浩,舟場久芳
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: クローバープラザ(福岡)
• [学会発表] LHDトムソン散乱装置の測定温度領域の拡大 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田一博,成原一途,安原亮,舟場久芳,林浩,河本俊和
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: クローバープラザ(福岡)
• [学会発表] A photon recycling probe laser for the divertor Thomson scattering system in GAMMA10 (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, M. Yoshikawa, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai
  • 学会等名: Joint Conference of OS2012 and PMIF2012
  • 発表場所: Tsukuba
• [学会発表] Design of the polarization multi-pass Thomson scattering system (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara, M. Yoshikawa, M. Morimoto, I. Yamada, K. Kawahata, H. Funaba, Y. Shima, J. Kohagura, M. Sakamoto, Y. Nakashima, T. Imai, and T. Minami
  • 学会等名: High Temperature Plasma Diagnostics 2012
  • 発表場所: Monterey
• [備考]
  • URL: http://www.nifs.ac.jp/index.html