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高速点火レーザー核融合炉用液体金属ミラーの損傷閾値とダンピングの評価

研究課題

研究課題/領域番号 25420887
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 核融合学
研究機関大阪大学

研究代表者

乗松 孝好  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (50135753)

研究分担者 実野 孝久 (實野 孝久)  大阪大学, レーザーエネルギー額研究センター, 教授 (30162811)
功刀 資彰  京都大学, 原子核工学専攻, 教授 (40301832)
島田 義則  財団法人レーザー技術総合研究所, 研究員 (80250091)
本越 伸二  財団法人レーザー技術総合研究所, 研究員 (20270580)
古河 裕之  財団法人レーザー技術総合研究所, 研究員 (70222271)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード液体金属ミラー / レーザー核融合 / 最終光学系 / 表面張力波 / 高速点火 / 慣性核融合 / レーザー / 炉工学 / 液体金属 / ミラー / 炉工
研究成果の概要

将来のレーザー核融合発電炉では反射型のミラーを2か月に1回程度、レーザーの運転を数分間停止して遠隔操作で定期的に交換することで運用されると考えられています。高速点火ビームは複数のビームを束ねて用いるため、短時間での交換は難しくなります。液体金属ミラーレーザーによる損傷が発生しても自然に回復し、中性子で基盤が変形しても平面を維持することができます。
水銀を用いた模擬実験でレーザー照射時の液面の振動を測定し、損傷閾値の2/3程度のエネルギー密度で照射しても100ms程度で振動が減衰することが分かりました。これは将来の炉の4Hz運転が可能であることを意味しています。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] RELAXATION OF SURFACE TENSION WAVES ON A LIQUID METAL MIRROR FOR A FAST-IGNITION LASER FUSION PLANT2016

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Norimatsu1, Oleg Kotyaev, Yoshinori Shimada, Shinri Kurahashi, Shinji Motikoshi, Katsuhiro Mikami, Kei Sasaki, Takahisa Jitsuno, Kohei Yamanoi, Hiroyuki Furukawa and Tomoaki Kunugi
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レーザー核融合炉に於ける高速点火ビーム用液体金属ミラーの適用範囲2015

    • 著者名/発表者名
      乗松孝好
    • 学会等名
      第35回レーザー学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学(東京都品川区)
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Shallow liquid metal mirror for ignition beam of laser fusion power plant2014

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Norimatsu
    • 学会等名
      American Nuclear Society
    • 発表場所
      Anaheim CA, USA
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fundamental study of wave propagation on liquid surface related to IFE mirror2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Moriyama
    • 学会等名
      American Nuclear Society
    • 発表場所
      Anaheim CA, USA
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー核融合実験炉概念設計の現状2013

    • 著者名/発表者名
      乗松孝好、神前康次、白神宏之、藤田尚徳、岡野邦彦、炉設計委員会委員
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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