真空紫外偏光分光計測による核融合プラズマ中の電子・陽子の非等方的速度分布の研究

• 研究課題/領域番号: 26287148
• 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: プラズマ科学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 後藤 基志 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (00290916)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
• キーワード: 非等方的速度分布関数 / 偏光プラズマ分光 / 非等方的電子速度分布関数 / プラズマ・核融合 / 非等方的速度分布 / 真空紫外分光

研究成果の概要

核融合科学研究所の大型ヘリカル装置LHDにおいて、真空紫外領域の水素原子ライマンアルファ線に対して偏光分離計測を行った。最大5％程度の偏光が観測され、プラズマの電子密度上昇とともに偏光度が減少する傾向を示すデータが得られた。一方、偏光生成の励起断面積データを元に原子モデルを構築した。磁場に平行および垂直方向で温度が異なる速度分布関数を用いた場合、電子温度に10％程度の非等方性があれば観測結果と同程度の偏光が生じることが確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Self-reversal in Lyman-alpha line profile for diagnosis of fusion plasma (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, K. Sawada, T. Oishi, S. Morita
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conf. Series 巻: 810 ページ: 0120161-5
  • DOI: 10.1088/1742-6596/810/1/012016
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Particle source and edge confinement study based on spectroscopic daignosis in the LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, K. Sawada, T. Oishi, S. Morita
  • 雑誌名: Plasma Physics and Controlled Fusion 巻: 58 号: 8 ページ: 0840011-5
  • DOI: 10.1088/0741-3335/58/8/084001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 非等方的電子衝突によるライマンアルファ線の偏光生成モデル (2018)
  • 著者名/発表者名: 後藤基志
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] Modeling of Lyman-alpha Line Polarization in Fusion Plasma due to Anisotropic Electron Collisions (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Goto
  • 学会等名: The 24th International Conference on Spectral Line Shapes
  • 国際学会
• [学会発表] LHDにおける偏光プラズマ分光計測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 後藤基志
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Formulation of Lyman-alpha line polarization in fusion plasma due to anisotropic electron collisions (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Goto
  • 学会等名: 21st International Stellarator-Heliotron Workshop
  • 国際学会
• [学会発表] Polarization spectroscopy for a study of plasma anisotropy in LHD (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Goto
  • 学会等名: The 26th International Toki Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Particle source and edge confinement study based on spectroscopic diagnosis in the LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Goto, K. Fujii, K. Sawada, T. Oishi, M. Hasuo, and S. Morita
  • 学会等名: 20th International Stellarator-Heliotron Workshop
  • 発表場所: Grefswald, Germany
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会 / 招待講演