赤外線スペクトルを利用したヘリウム衝突輻射モデルとプラズマ診断

• 研究課題/領域番号: 24540532
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 門 信一郎 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10300732)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012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: 近赤外スペクトル / 衝突輻射モデル / 輻射捕獲 / ダイバータ模擬装置 / MAP-II / ヘリウム分光

研究成果の概要

ヘリウム原子の輝線スペクトル強度比を測定し、衝突輻射モデルを利用してプラズマの電子密度・電子温度を推定する、いわゆる「線強度比法」の利用が近年特に浸透してきた。しかしながら、ダイバータ領域や放電プラズマなど、電離度の低いプラズマが輻射場として自分自身の占有密度に影響を与える自己再吸収過程(輻射捕獲)の評価に重要な 1重項2P準位の占有密度ないしその空間的な広がりは、従来の可視分光の範疇では測定できない。本研究では、1重項2P準位の新たな評価方法として、これまで着目されなかった1重項2S - 2P遷移(2058.130 nm)の測光可能性を検討し、測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 理科教育の現場にプラズマ・核融合を (2015)
  • 著者名/発表者名: 門 信一郎
  • 雑誌名: プラズマ・核融合学会誌 巻: 91 ページ: 99-106
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurement of Near-Infrared Atomic Helium Line for the Evaluation of Radiation Trapping in Map-II Divertor Simulator (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kado, Y. Iida, T. Amemiya
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan. (conf. proc.) 巻: 1
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.015019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid-Crystal-Based Tunable Lyot Filter Spectra Camera System Combined with Color CCD Detector (2014)
  • 著者名/発表者名: Morifumi YAMANO, Shinichiro KADO, Satoshi KUSHITA, Satoshi WATANABE, and Satoru TANAKA
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 1
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.015015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermal equilibrium/disequilibrium features in the excited-state temperature of atomic helium in MAP-II divertor simulator (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kado
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: - ページ: 902-906
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2014.12.089
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Journal of Nuclear Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Iida, S. Kado, S. Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Materials 巻: xxx ページ: S1237-S1240
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2013.01.274
  • 査読あり
• [学会発表] 理科教科書における光スペクトル再定義の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 門 信一郎
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Excited state temperature of atomic helium in MAP-II steady-state linear divertor simulator (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kado
  • 学会等名: Decennial IAEA Technical Meeting on Atomic, Molecular and Plasma-Material Interaction Data for Fusion Science and Technology
  • 発表場所: Daejeon, Republic of Korea
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
  • 招待講演
• [学会発表] Thermal Equilibrium/Disequilibrium Features in the Excited State Temperature of Atomic Helium in MAP-II Divertor Simulator (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kado
  • 学会等名: 21st International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
  • 発表場所: Ongaku-do, Kanazawa, Ishikawa, Japan
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-30
• [学会発表] 円筒プローブを用いた磁化プラズマ中の電子エネルギー分布関数計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 門信一郎，渡邉智史，山野守史
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県平塚市）
• [学会発表] Measurement of Near-Infrared Atomic Helium Line for the Evaluation of Radiation Trapping in Map-II Divertor Simulator (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kado, Y. Iida, T. Amemiya
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC12)
  • 発表場所: Makuhari, Chiba, Japan
• [学会発表] Achieving the Thermal Equilibrium Between Electrons, Ions and Neutrals In Low-Temperature Detached Recombining Plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kado
  • 学会等名: The 4th International Symposium of Advanced Energy Science ~Principle of Zero-Emission Energy~
  • 発表場所: Kyoto University, Uji, Japan
• [学会発表] Anomalies in Various Temperature Diagnostics Using Spectroscopy and Laser Thomson Scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kado
  • 学会等名: Japan-Korea Workshop on Anomalies in Plasma Science and Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Dong-A University, Busan, Korea
• [学会発表] 液晶リオフィルタースペクトラカメラにおけるカラーCCD検出器の適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 門 信一郎
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会 26aEF-10
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] プラズマイメージング分光のための可変波長液晶リオフィルタスペクトラカメラシステムの実用化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 門 信一郎
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会 20pFA-9
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] ヘリウム原子近赤外分光法のダイバータ模擬装置MAP-IIへの適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 門 信一郎
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第29回年会 29pC04
  • 発表場所: クローバープラザ（福岡県春日市）
• [図書] Reflections on the Fukushima Daiichi Nuclear Accident: Toward Social-Scientific Literacy and Engineering Resilience : chapter3: Analysis of Radioactive Release from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, S. Kado
  • 総ページ数: 454
  • 出版者: Springer
• [図書] Textbook for Japan-Korea Seminar 2012 for Plasma Diagnostics, 2012.8.22-25 (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Kado
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: Organization committee for Japan-Korea Seminar 2012 for Plasma Diagnostics