定常・高密度核融合炉のための振動自己補正型干渉計の短波長化

• 研究課題/領域番号: 24686104
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 秋山 毅志 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (80370138)
• 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: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
• キーワード: 干渉計 / 非線形光学素子 / 2倍高調波 / 核融合炉 / 電子密度計測 / 干渉計測 / ディスパーション干渉計 / 非線形素子 / 光弾性変調器 / Nd:YAGレーザー / 電気光学変調器 / 振動補正 / Dispersion干渉計

研究成果の概要

将来の核融合炉において、核融合出力は電子密度を測定して制御する。そのため、電子密度の測定には高い信頼性と計測精度が要求される。研究代表者らは、機械振動の影響を受けにくく、フリンジジャンプを抑制可能なDispersion干渉計を開発してきた。本研究では、将来の核融合炉の条件に適した短波長のNd:YAGレーザーDispersion干渉計の光学設計、及びベンチ試験を行った。その結果、ITERやヘリカル核融合炉の条件で、2×10＾18 m＾(-3)の電子密度分解能を達成した。更なる分解能向上のためには、2倍高調波を発生させる非線形素子の温度安定化が有効であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Dispersion interferometer using modulation amplitudes on LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, K. Kawahata, S. Okajima, K. Nakayama
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 85 号: 11
  • DOI: 10.1063/1.4886777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impurity Deposition on a First Mirror Surface during Hydrogen Discharges in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi AKIYAMA, Naoaki YOSHIDA, Masayuki TOKITANI, Suguru MASUZAKI, Kazuo KAWAHATA, Shigeki OKAJIMA and Kazuya NAKAYAMA
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 号: 0 ページ: 1402092-1402092
  • DOI: 10.1585/pfr.8.1402092
  • NAID: 130004467864
  • ISSN: 1880-6821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies of reflectivity degradation of retroreflectors in LHD and mitigation of impurity deposition using shaped diagnostic ducts and protective windows (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, N. Yoshida, K. Kawahata, M. Tokitani, H. Iwakiri, S. Okajima, K. Nakayama
  • 雑誌名: Nuclear Fusion 巻: 52 号: 6 ページ: 063014-063014
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/6/063014
  • 査読あり
• [学会発表] Preliminary results of a Nd:YAG laser dispersion interferometer (1 micron DI) (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, K. Kawahata, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: 27th Meeting of the ITPA Topical Group on Diagnostics
  • 発表場所: St Paul Lez Durance, France
  • 年月日: 2014-11-03 – 2014-11-07
• [学会発表] Conceptual design of high resolution and reliable density measurement system on helical reactor FFHR-d1 and demonstration on LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, T. Tanaka, M. Isobe, R. Sakamoto, T. Goto, K. Kawahata, K. Nakayama, S. Okajima, and A. Sagara
  • 学会等名: 25th Fusion Energy Conference
  • 発表場所: Saint Petersburg, Russia
  • 年月日: 2014-10-13 – 2014-10-18
• [学会発表] Dispersion interferometer using modulation amplitudes on LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, K. Kawahata, S. Okajima, and K. Nakayama
  • 学会等名: the 20th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Georgia, USA
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
  • 招待講演
• [学会発表] Application of a dispersion interferometer using a ratio of modulation amplitudes to LHD and future prospects (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, K. Kawahata, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: 16th International Symposium Laser Aided Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin USA
  • 招待講演
• [学会発表] Application of a dispersion interferometer using a ratio of modulation amplitudes to LHD and future prospect (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, K. Kawahata, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: 25th Meeting of the ITPA Topical Group on Diagnostic
  • 発表場所: Saint Paul lez Durance, France
• [学会発表] Dispersion interferometer on LHD and prospects to future devices (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, K. Kawahata, R. Yasuhara, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: U.S.-Japan Workshop on Millimeter Wave Technology and Fusion Plasma Fluctuation Diagnostics
  • 発表場所: Davis, US
• [学会発表] Dispersion interferometer with 1 micron light source (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, R. Yasuhara, K. Kawahata, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: Japan-Korea Workshop on Plasma Diagnostics 2012
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Impurity deposition on first mirror surface during hydrogen discharges in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, N. Yoshida, M. Tokitani, S. Masuzaki, K. Kawahata, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Japan
• [学会発表] CO_2 laser dispersion interferometer on LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, K. Kawahata, R. Yasuhara, S. Okajima, K. Nakayama
  • 学会等名: 9th Australia-Japan workshop on plasma diagnostics
  • 発表場所: Naka, Japan
• [備考]
  • URL: http://htpp.lhd.nifs.ac.jp/personnel/Akiyama.Tsuyoshi.html