大型核融合実験装置のプラズマ生成技術(共同研究)

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01050020
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 渡辺 健二 大阪大学, 工学部, 教授 (70107142)
• 研究分担者: 伊藤 智之 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80023117) ; 中井 貞雄 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (10029019) ; 犬竹 正明 筑波大学, プラズマ研究センター, 助教授 (90023738) ; 佐野 史道 京都大学, ヘリオトロン核融合研究センター, 助教授 (70115856) ; 後藤 誠一 大阪大学, 工学部, 教授 (90029140)
• キーワード: ヘリオトロンE / ガンマ10 / 激光XII号 / トライアム1M / 共同研究 / カーボニゼーション / ECR洗浄 / 中性子計測

研究概要

大学附置3核融合研究センターの各大型実験装置(ヘリオトロンE、ガンマ10、激光XII号)に関する共同研究は、これまでの実施内容のうち、重点項目の結論を出した。それらの最重要研究成果は次のようになる。ヘリオトロンEでは、カーボニゼーションに成功し、鉄不純物の激減とそれによる放電時間の伸長並に高密度運転が可能となった。またHα蛍光散乱計測による粒子閉じ込め時間の推定法を確立した。さらに第I期特別研究の成果であるD_2Oレーザー散乱イオン温度計測を実機に適用した。ガンマ10では、ミラー型としては始めてECR放電洗浄に成功し、大気開放後の数ショットでそれまでチショットを要したプラズマ性能に達した。またプラズマ性能(ポテンシャル高さ、イオン温度)も10%ほど向上した。激光XII号では、中性子発生量の絶対値計測が±5%の精度を有することを示すとともに、中性子半影カメラによる中性子源像の撮影に成功した。また80%全球凹凸加工ターゲットの製作技術を開発し、サンプルの爆縮実験によりレーレーテーラー不安定の定量評価手法として有効であることを示した。最終年度のみにとりあげたトライアム1Mでは、40分以上の定常長時間放電プラズマの分光計測を行い、鉄或はモリブデンの高電離イオン線強度が時間的にほぼ一定であることを示し、今後の研究課題を提示した。
以上の共同研究は、大学講座単位研究者が大センタープロジェクトに参画して為されたものである。このような共同研究システムを成功させたのは、常置委員会(センター毎)と全体打合せ会を定常的に開催し各種の調整を行ったこと、並に課題ごとに受け入れ側のインターフェースとしての担当者・責任者を明確にしたことに依る。今後の共同研究推進のための一つのあるべき姿を実証し得たと確信している。

研究成果

• [文献書誌] F.Sano,Y.Takeiri,K.Hanatani,et al.: "Parametric Scaling Studies of the Energy Confinement Time for Neutral Beam Heated Heliotron E Plasmas" Nuclear Fusion. 1. 81-96 (1990)
• [文献書誌] K.Matuo,Y.Homan,K.Muraoka,et al.: "Application of Fraunhofer-Diffraction Method for Measurements of Electron Density Fluctuations in Heliotron E" J.Phyo.Soc.Japan. 58. 3042-3045 (1989)
• [文献書誌] H.Amemiya: "Characteristics of Double Probe in Negative Ion-Containing Plasmas" Jpn.J.Appl.Phys.27. 2423-2424 (1988)
• [文献書誌] K.Okazaki,Y.Sakamoto,N.Yamaguchi,M.Inutake,Y.Nakashima,K.Yatsu and S.Miyoshi: "Spectroscopic Measurements and a New Monitor System of ECR Discharge Cleaning in the Tandem Mirror GAMMA 10" Jpn.J.Appl.Phys.28. 2323-2324 (1989)
• [文献書誌] Y.Sakamoto,K.Yano,H.Oyama: "Deterioration of Molybdenum Disulphide(M_0S_2)by Hydrogen Plasma Irradiation" J.Nucl.Mater.162ー164. 932-934 (1989)
• [文献書誌] H.Amemiya: "Measuring Method for Ion Temperature by Asymmetric Probes in Magnetic Fields" Jpn.J.Appl.Phys.28. 1109-1112 (1989)
• [文献書誌] K.Hothker,H.J.Belitz,W.Bieger and H.Amemiya: "A New Method to Determine Ion Temperatures in Magnetized Plasmas by Means of an Electrical Probe" Rev.Sci.Instrum.61. 114-120 (1990)
• [文献書誌] K.Matsuo,Y.Homan,K.Muraoka,M.Akazaki,S.Sudo and A.A.Iiyoshi: "Application of Fraunhofer-Diffraction Method for Measurements of Electron DEnsity Fluctuations in Heliotron-E" J.Phys.Soc.Jpn.58. 3042-3045 (1989)
• [文献書誌] T.Tsukishima(K.Sasaki): "Numerical Simulation on Elongating the Pulse Duration of a TEA CO_2 Laser" Jpn.J.Appl.Phys.29. (1990)
• [文献書誌] T.Okada(T.Okada): "Sensitive Photon Detector Based on Selective Laser Ionization" Optics Letters. 14. 987-989 (1989)
• [文献書誌] Y.Tsunawaki(K.Mima): "Theory and Experiments for the Induction Linac FEL" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A285. 47-52 (1989)
• [文献書誌] K.Kondo,S.Nishimura,K.Kongo,H.Hasegawa,Y.Kato,T.Yamanaka,S.Nakai and K.Taniguchi: "X-ray Emission Properties of 0.35m Laser Produced Plasma for X-ray Shadowgraphy" Journal of Applied Physics. 3. (1990)
• [文献書誌] T.Ninomiya,S.Nomura and K.Taniguchi: "Impurity Analysis of Silicon Wafer by Total Reflection X-ray Fluorescence Analysis" Advances in X-ray Analysis. 32. 203-208 (1989)
• [文献書誌] Y.Nakao et al.: "Effects of Nuclear Elastic Scattering on Energetic Ion Transport in Hot Dense Plasmas" Nuclear Fusion. (1990)
• [文献書誌] H.Aritome et al.: "A Zone-Plate X-Ray Microscope Using a Laser Plasma Source" X-Ray Microscopy in Biology Medicine(Springer). (1990)
• [文献書誌] K.A.Tanaka et al.: "Laser Plasma X-Ray Source and Its Application to Lithography" Proc.SPIE. 1140. 350-357 (1990)
• [文献書誌] Y.-W.Chen et al.: "X-Ray Computed Tomography and Particle Coded Imaging of Laser Imploded Plasmas" Bull.Amer.Phys.Soc.34. 1921-1921 (1989)
• [文献書誌] S.Nakai: "High Density-Compression of Hollow Shell Pallet by Direct Laser Irradiation with GEKKO XII" Bull.Amer.Phys.Soc.34. 2040-2040 (1989)