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パルス高熱負荷照射と磁場印加によるプラズマ対向材溶融層のダイナミクス研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420854
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

福本 直之  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90275305)

研究分担者 永田 正義  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (00192237)
菊池 祐介  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00433326)
連携研究者 宮澤 順一  核融合科学研究所, 教授 (50300728)
増﨑 貴  核融合科学研究所, 教授 (80280593)
時谷 政行  核融合科学研究所, 助教 (30455208)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードタングステン溶融層 / 磁化同軸プラズマガン / プラズマ照射 / プラズマ対向材 / パルス熱負荷 / プラズマカガン / 熱負荷照射 / プラズマガン
研究成果の概要

磁化同軸プラズマガンを用いてプラズマを照射することで,核融合実験炉ITERにおいてプラズマ対向壁材料として選ばれたタングステン(W)に対して,パルス熱負荷を模擬した試験を行った.そして,磁場中において,熱負荷によるW板表面での溶融層の形成とダイナミクスについて調べた.高速カメラによる撮影で得られた画像を解析することで,溶融層からのドロップレット飛散量および飛行速度が,磁場印加により減少し,その飛散方向には偏りがあることを明らかにした.溶融層に表れる波紋の抑制も見出した.また,磁場印加の有無に関係なく,照射直後でもW板の表面温度はWの融点に近い3700Kであることも明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] SPICAプラズマガンを用いたW材料溶融層からのドロップレット飛散の磁場依存性の検証2016

    • 著者名/発表者名
      池田拓弥,福本直之,淡路谷研吾,永田正義,宮澤順一,時谷政行,増﨑貴,山田弘司
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第33回年会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SPICAプラズマガンを用いたW材料へのパルス高熱負荷照射2016

    • 著者名/発表者名
      池田拓弥,福本直之,淡路谷研吾,永田正義
    • 学会等名
      平成28年度 核融合科学研究所共同研究研究会「高ベータトラスプズマの自律的構造形成と維持」
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2016-08-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental studies of droplet splashing from tungsten melt layer generated by the SPICA plasma gun facility2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nagata, N. Fukumoto, T. Ikeda, I. Yagi, J. Miyazawa, M. Tokitani, S. Masuzaki and H. Yamada
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Plasma Surface Interactions in Controlled Fusion Devices
    • 発表場所
      The Pontifical Urbaniana University (Rome,Italy)
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルス高熱負荷照射のためのSPICAプラズマガンを用いた磁場中でのW材料の融解と飛散の観測2015

    • 著者名/発表者名
      池田 拓弥,福本 直之, 八木 郁人,山崎 陽亮,淡路谷 研吾, 永田 正義,宮澤 順一,時谷 政行,増崎 貴,山田 弘司
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第32回年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス・豊田講堂(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of W droplets splashing by pulsed heat flux irradiation using the SPICA plasma gun2014

    • 著者名/発表者名
      Ikuto Yagi, Yosuke Yamasaki, Naoyuki Fukumoto, Masayoshi Nagata, Junichi Miyazawa, Masayuki Tokitani, Suguru Masuzaki, Hiroshi Yamada
    • 学会等名
      PLASMA CONFERENCE 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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