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マイクロ波協同トムソン散乱計測の高精度化と高速イオン物理の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24360385
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
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

田中 謙治  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50260047)

研究分担者 久保 伸  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
下妻 隆  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80270487)
西浦 正樹  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (60360616)
連携研究者 斉藤 輝雄  福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (80143163)
立松 芳典  福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 准教授 (50261756)
村上 定義  京都大学, 工学系研究科, 教授 (40249967)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード磁場閉じ込め核融合 / マイクロ波 / 協同散乱 / トムソン散乱 / 高速イオン / ジャイラトロン / 核融合 / プラズマ / ヘリカル / 協同トムソン散乱 / 大型ヘリカル装置 / トムソン協同散乱 / 磁場閉じ込めプラズマ
研究成果の概要

高出力マイクロ波ジャイラトロンを用いた協同トムソン散乱による高速イオンの速度分布関数の計測手法の開発と、それを用いた高速イオン物理の研究を行った。また、マクスウェル分布に緩和し、熱化したバルクイオン成分も計測対象にした。フィルターバンクシステムによる散乱スペクトルの時間変化計測と高速デジタイザによる散乱スペクトルの詳細計測の同時計測を可能にした。複数の視線での計測を行い、最適な計測配位を見出した。高速イオンの速度分布関数について協同トムソン散乱計測による評価値と理論予測の比較を行い定性的な一致を得た。さらにはイオンバーシュタイン波の計測によるイオン比の計測の初期データを取得することに成功した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Progress of microwave collective Thomson scattering in LHD2015

    • 著者名/発表者名
      K.. Tanaka, M. Nishiura, S.kubo, T. Shimozuma, T. Saito
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: C12001 号: 12 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1088/1748-0221/10/12/c12001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved notch filter for microwave plasma diagnostics in 70 GHz range2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S. Kubo, K. Tanaka, S. Kobayashi, K. Okada, K. J. Okada, T. Nishimura, T. Mushiake, T.Shimozuma, T. Mutoh, T. Saito, Y. Tatematsu, and Y. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: C12014 号: 12 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1088/1748-0221/10/12/c12014

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-power pulsed gyrotron for 300 GHz-band collective Thomson scattering diagnostics in the Large Helical Device2015

    • 著者名/発表者名
      Yuusuke Yamaguchi, Teruo Saito, Yoshinori Tatematsu, Shinji Ikeuchi, Vladimir N. Manuilov, Jun Kasa, Masaki Kotera, Toshitaka Idehara, Shin Kubo, Takashi Shimozuma, Kenji Tanaka and Masaki Nishiura
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 55 号: 1 ページ: 013002-013002

    • DOI

      10.1088/0029-5515/55/1/013002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developement of Fast Steerring Mirror Control System for Plasma Heating and Diagnostics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Okada, M. Nishiyra, S. kubo, K. Tanaka et al,
    • 雑誌名

      Review of Scientfic Instruments

      巻: 85 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.4891044

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] R. Makino, S. Kubo, K. Kobayashi, S. Kobayashi, T. Shimozuma, Y. Yoshimura, H. Igami, H. Takahashi and T. Mutoh2014

    • 著者名/発表者名
      Power and polarization monitor development for high power millimeter-wavea
    • 雑誌名

      Review of Scientfic Instruments

      巻: 85 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.4891162

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Progress of Collective Thomson Scattering Diagnostic for LHD and Design Study for JT-60SA2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S. Kubo, K. Tanaka, R. Seki, S. Ogasawara, T. Shimozuma, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of The 5th International Workshop on Far-Infrared Technologies 2014(IWFIRT2014)

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectrum response and analysis of 77-GHz band collective Thomson scattering diagnostic for bulk and fast ions in LHD plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S. Kubo, K. Tanaka, R. Seki, S. Ogasawara, T. Shimozuma, K. Okada, S. Kobayashi, T. Mutoh, K. Kawahata, T. Watari, LHD experiment group, T. Saito, Y. Tatematsu, S. B. Korsholm, M. Salewski
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 54 号: 2 ページ: 023006-023006

    • DOI

      10.1088/0029-5515/54/2/023006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of resonant magnetic perturbation on particle transport in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, M. Jakubowski, A. Dinklage, Y. Suzuki, M.Goto, T. Morisaki, S. Sakakibara, Y. Narushima, T. Akiyama, T. Tokuzawa, K. Kawahata, R. Yasuhara, I. Yamada, S. Masuzaki, M. Yoshinuma, K. Ida, L.N. Vyacheslavov, C.A. Michael, D. Mikkelsen, T. Evans
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2402141-2402141

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402141

    • NAID

      130004942928

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Harmonic ECH Experiment for Extension of Heating Parameter Regime in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozuma, H. Takahashi, S. Kubo, Y. Yoshimura, H. Igami, M. Nishiura, S. Ogasawara, R. Makino, H. Idei,
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2402073-2402073

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402073

    • NAID

      130004685105

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of Megawatt 77-GHz Gyrotron Operation for Collective Thomson Scattering in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ogasawara, S. Kubo, M. Nishiura, Y. Tatematsu, T. Saito, K. Tanaka, T.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2402069-2402069

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402069

    • NAID

      130004685104

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notch Filter in 70 GHz Range for Microwave Plasma Diagnostics2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S.Kubo, K. Tanaka, T. Shimozuma, et al.,
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2402027-2402027

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2402027

    • NAID

      130004678529

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and simulated fast ion velocity distributions on collective Thomson scattering diagnostic in the Large Helical Device2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S.Kubo, K. Tanaka, T. Shimozuma, et al.,
    • 雑誌名

      Proceeding of Proceeding of 39th European Physical Society Conference on Plasma Physics 16^<th> International Congress on Plasma Physics

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of Spurious Mode Oscillation in Mega- watt 77 GHz Gyrotoron as a high quality probe beam source for the Collective Thomson Scattering in LHD2012

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara, S. Kubo, M. Nishiura, Y. Tatematsu, T. Saito, K. Tanaka, T. Shimozuma, Y.Yoshimura, H. Igami, H. Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 83 号: 10

    • DOI

      10.1063/1.4740257

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Spurious Modes of High-Power 77-GHz Gyrotron for Collective Thomson Scattering in LHD2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ogasawara, S. Kubo, M. Nishiura, Y. Tatematsu, T. Saito, K. Tanaka, T. Shimozuma, Y. Yoshimura, H. Igami, H. Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 7 号: 0 ページ: 2405061-2405061

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2405061

    • NAID

      130003383869

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メガワット定常ECH 伝送系における実時間ミリ波ビーム分布モニタによる伝搬モード分析法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      下妻 隆
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋、日本
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Progress of microwave collective Thomson scattering in LHD2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka
    • 学会等名
      17th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved notch filter for microwave plasma diagnostics in 70 GHz range2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura
    • 学会等名
      International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scattering volume study in the collective Thomson scattering measurement using high power gyrotron in the LHD2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo
    • 学会等名
      International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of high power and long pulse gyrotrons to LHD plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo, T. Shimozuma1, Y. Yoshimura, M. Nishiura, H. Igami, H. Takahashi, T. Ii, T. Mutoh, R. Minami, T. Kariya, T. Imai, K. Tanaka, Y. Tatematsu, T. Saito
    • 学会等名
      Strong Micorwaves and Terahertz Waves: Sources and Application
    • 発表場所
      Nizhyni Novgorod,Russia
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LHD共同トムソン散乱計測の最近の進展とJT-60SAへの適用検討2014

    • 著者名/発表者名
      西浦正樹、久保伸、田中謙治 下妻隆 他
    • 学会等名
      第10回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市))
    • 年月日
      2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Collective Thomson scattering volume scan experiments using high power gyrotron in the LHD2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo, T. Shimozuma1, Y. Yoshimura, M. Nishiura, H. Igami, H. Takahashi, T. Ii, T. Mutoh, R. Minami, T. Kariya, T. Imai, K. Tanaka, Y. Tatematsu, T. Saito
    • 学会等名
      High Temperature Plasma Diagnostics 2014
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Diagnostic development and recent results of transport study in LHD2014

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka
    • 学会等名
      KSTAR Conference 2014
    • 発表場所
      Gangwon-do, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress of Collective Thomson Scattering Diagnostic for LHD and Design Study for JT-60SA2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S. Kubo, K. Tanaka, R. Seki, S. Ogasawara, T. Shimozuma, K.
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Far-Infrared Technologies 2014(IW-FIRT2014)
    • 発表場所
      Univ. Fukui, Fukui, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of microturbuelnce and its impact on particle and momentum transport in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, K. Nagaoka, D.R. Mikkelsen, I. Yamada, R. Yasuhara, M. Yoshinuma, K. Ida, T. Tokuzawa, T. Akiyama, M.Yokoyama, L.N. Vyacheslavov, C.A. Michae
    • 学会等名
      14th International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
    • 発表場所
      Kyushu University, Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Characteristics of transport and turbulence with resonant magnetic perturbation in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, M Jakubowski, A. Dinklage, M. Kobayashi, Y. Narushima, Y. Suzuk
    • 学会等名
      14th International Workshop on H-mode Physics and Transport Barriers
    • 発表場所
      Kyushu University, Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Response of turbulence associated with the change of density profiles in LHD heliotron and JT-60U tokamak2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka , H. Takenaga, K. Muraoka, M. Yoshida, C. Michael, L. N. Vyacheslavov, D.R. Mikkelsen , M. Yokoyama , N. Oyama , H. Urano , Y. Kamada , T. Tokuzawa , T. Akiyama , K. Kawahata , M. Yoshinuma, K. Ida, I. Yamada, K. Narihara
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23) on Large-scale Simulation and Fusion Science
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki-city, Gifu, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of 3D multi-ray-tracing Code ”LHDGauss2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo, H. Igami, T. Shimozuma, H. Takahashi, Y. Yoshimura, M. Nishiura, R. Makino, R. Seki, M. Yokoyama, C. Suzuki, Y. Suzuki, K. Ida, S. Ogasawara, and T. Mutoh
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23) on Large-scale Simulation and Fusion Science
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki-city, Gifu, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Installation of a 154 GHz Mega-Watt Gyrotron and Its Contribution to the Extension of Plasma Parameter Regime in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozumaa, H. Takahashia, S. Itoa, S. Kuboa, Y. Yoshimuraa, H. Igamia, M. Nishiuraa, S. Ogasawarab, R. Makinob, Y. Mizunoa, K. Okadaa, S. Kobayashia, T. Mutoha, R. Minamic, T. Kariyac and T. Imai
    • 学会等名
      The 38th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves IRMMW-THz 2013
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Upgrade of Mega-Watt ECRH System and Its Contribution to Performance Improvement of LHD Plasmas2013

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozum, H. Takahashi, S. Kubo, Y. Yoshimura, H. Igami, M. Nishiura, S. Ogasawara, R. Makino, S. Ito, Y. Mizuno, K. Okada, S. Kobayashi, T. Mutoh, R. Minami, T. Kariya and T. Imai
    • 学会等名
      US-EU-JPN RF Heating Technology Workshop "Workshop on RF Heating Technology of Fusion Plasmas 2013"
    • 発表場所
      Speyer, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental and Ray-Tracing Study of the Third Harmonic Electron Cyclotron Resonance Heating in LHD2013

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozuma, H. Takahashi, S. Kubo, Y. Yoshimura, H. Igami, M. Nishiuraa, S. Ogasawara, R. Makino, M. Osakabe, K. Nagasaki, N.B. Marushchenko, Y. Turkin and T. Mutoh
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference (ITC-23) on Large-scale Simulation and Fusion Science
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki-city, Gifu, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Progress on collective Thomson scattering diagnostic in the Large Helical Device2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S. Kubo, K. Tanaka, R. Seki, S. Ogasawara, T. Shimozuma, K.
    • 学会等名
      40th European Physical Society Conference on Plasma Physics
    • 発表場所
      Espoo, Finland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] LHD協同トムソン散乱計測の高性能化2012

    • 著者名/発表者名
      西浦正樹、久保伸、田中謙治, 他
    • 学会等名
      第29回プラズマ・核融合学会年会
    • 発表場所
      クローバープラザ 春日市
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおける協同トムソン散乱計測に向けたECH用大電力ジャイロトロン運転パラメータの最適化2012

    • 著者名/発表者名
      小笠原慎弥, 久保伸, 西浦正樹, 立松芳典, 斉藤輝雄, 田中謙治, 下妻隆, 他
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場、神戸
    • 年月日
      2012-06-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ミリ波協同トムソン散乱スペクトル信号の考察2012

    • 著者名/発表者名
      西浦正樹, 久保伸, 田中謙治, 關良輔, 小笠原慎弥, 下妻隆, 他
    • 学会等名
      第9回核融合エネルギー連合講演会
    • 発表場所
      神戸国際会議場、神戸
    • 年月日
      2012-06-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] LHDにおけるミリ波協同トムソン散乱計測のプローブビーム品質改善2012

    • 著者名/発表者名
      小笠原慎弥、久保伸、西浦正樹、立松芳典、斉藤輝雄、田中謙治、下妻隆, 他
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      広島大学 東広島市
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Experimental and simulated fast ion velocity distributions on collective Thomson scattering diagnostic in the Large Helical Device2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S.Kubo, K. Tanaka, T. Shimozuma, et al.,
    • 学会等名
      39^<th> European Physical Society Conference on Plasma Physics 16th International Congress on Plasma Physics
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Notch Filter in 70 GHz Range for Microwave Plasma Diagnostics2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S.Kubo, K. Tanaka, T. Shimozuma, et al.,
    • 学会等名
      22^<nd> International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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