ピンチ放電による超高圧縮状態プラズマの物性

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05680385
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 平野 克己 群馬大学, 工学部, 教授 (60008430)
• 研究分担者: 山本 敏和 群馬大学, 工学部, 助手 (40143200)
• キーワード: 超高エネルギー密度プラズマ / 軟X線源 / 高輝度X線源 / Zピンチ放電 / プラズマフォーカス / 大電流放電

研究概要

本研究では、大規模コンデンサーバンク(1.6×30μF,150kJ)を用いて、メガアンペアの桁の放電電流により超高エネルギー状態プラズマを発生し、その挙動と軟X線発生との関係を調べた。
主な成果は以下のようである。(1)高Zガスを使用すると良好なピンチが得られない。筆者らは水素を封入して放電を行ないそのピンチに先立ち高Zガス(たとえばアルゴン)をパフすることで、良好なピンチのために必要な放電初期のプラズマ挙動とピンチ段階のそれとをデカップルして高Zガス使用時にも良好なピンチを得ることを可能とした。(2)軟X線領域の、波長を特定するとともに単色像の撮影を可能とするブラッグ分光システムを開発した。入手が容易で、取り扱いが簡単な通常のフィルム(たとえばコダックTRI-Xを用いた)について黒化度と軟X線強度との関係を導き、簡便な記録の方法を考察した。(3)軟X線ピンホールカメラを用いた、パルス軟X線源の絶対強度の簡単な2元的測定を可能とした。これにより軟X線像を相対的な強度分布としてではなく、エネルギーごとのフォトン数として計測することにより高エネルギー密度状態プラズマの軟X線を通した評価が可能となった。(4)ガス・パフをともなうプラズマフォーカス装置では電子密度10^<20>/cm^3,電子温度数keVのプラズマが得られ、水素様、ヘリウム様イオンによる高強度の軟X線(アルゴンK linesのZ方向でみたshot当たり10^9 photons/mm^3(mrad)^2×0.01%BW shotが発生していることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Takahama: "A Simple,Quantitative Method for Measuring Pulsed Soft X-Rays" Review of Scientific Instruments. 65. 2505-2509 (1994)
• [文献書誌] K Hirano: "Soft X-Ray Hot Spots Observation in an Argon Admixed Plasma Focus Experiment" Journal of the Physical Society of Japan. 63. 3657-3660 (1994)
• [文献書誌] K.Hirano: "Imaging Bragg Spectrometer for Pinched Plasma Experiments" Review of Scientific Instruments. 65. 3761-3765 (1994)
• [文献書誌] K.Iwai: "Semi-Automated Data Acquisition and Processing System for a Mach-Zehnder Interferometer" Research Report NIFS-PROC Series,National Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-14 7. 62-68 (1993)
• [文献書誌] Y.Takahama: "A Simple,Semi-Quantitative Method for Measuring Pulsed Soft X-Rays" Research Report NIFS-PROC Series,National Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-14 7. 69-81 (1993)
• [文献書誌] 平野克己: "Zピンチ・プラズマフォーカス研究の現状と展望" 日本物理学会誌. 49. 273-280 (1994)
• [文献書誌] N.Hisatome: "Monochromatic X-Ray Imaging in Plasma Focus Experiment Physics of High Energy Density Plasmas Produced" Research Report NIFS-PROC Series,National Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-18 6. 114-126 (1994)
• [文献書誌] Y.Takahama: "Hot Spots Observation in a Dense Plasma Focus" Research Report NIFS-PROC Series,National Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-18 6. 127-134 (1994)
• [文献書誌] A.Yoshida: "Observation of a Soft X-Ray Emitting Core in a Dense Plasma focus" Research Report NIFS-PROC Series,National Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-18 6. 135-145 (1994)