電位捕捉電子分布関数の空間構造究明と高電子温度高密度化への電位効果・比例則の確立

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09480106
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 長 照二 筑波大学, 物理学系, 教授 (80171958)
• 研究分担者: 田中 茂利 京都大学, 名誉教授 (20025240) ; 小波蔵 純子 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 助手 (60302345) ; 吉川 正志 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 助手 (00272138) ; 中嶋 洋輔 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 講師 (00188939) ; 近藤 真史 (平田 真史) 筑波大学, プラズマ研究センター・物理学系, 講師 (70222247)
• キーワード: 電位 / 電子分布関数 / 電子温度 / 高密度化 / 高電子温度化 / 比例則 / X線計測 / 半導体計測器

研究概要

平成10年度は電位閉じ込めによる電子温度改善のための、新開発計測器群を用いた「電子温度と電子閉じ込め電位の空間構造の相関・比例則」及び「電位生成に必要な加熱パワーの比例則」を研究した。殊に、我々の独自の研究により開発した計測器群等を用い、全空間にわたる電子温度分布及び電位分布データから、全体のプラズマ・パラメータへの影響・効果を検討した。
これより「電子温度と電子閉じ込め電位の相関・比例則」を具体的関数として得た。これは将来のプラズマ・パラメータ向上への道筋を示す、主要な指針の一つと位置づけることができる。
この比例則から「計測された電位のパラメータ依存性」を究明し、種々の条件下の電位の振る舞いを研究した。特に、外部制御可能な「電位生成に必要な加熱パワーの比例則」を他のプラズマ・パラメータとの関係を注視しつつ具体的関数式として求めた。これにより、効率的で安定に電子加熱・電位生成を行うべく、波動加熱、特に電子サイクロトロン加熱(ECH)のパワー依存性等を研究した。
平成9年度からミラー装置としては初めて、ガンマ10ヘペレット入射を行うが、以上の新開発の独自の手法を用いて、電位や電子温度の空間構造がどう変化し、どう制御でき、高密度化や電子温度の変化にどの様に結びつくかを、以上の比例則との関係を明らかにしながら研究した。これは、他のプラズマ閉じ込め形式の装置でのペレット入射実験の資料として活用・貢献するという意義も併せ持つ。
以上、他形式の装置との比較・共通性・普遍性の探究を併せ、実用面・学術面の双方から、「電位捕捉電子速度分布関数の空間構造と電位の空間構造の相関」を含め、計測・究明した。

研究成果

• [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterization and Interpretation of the Quantum Efficiencies of Multilayer Semiconductor Detectors Using New Theory" Journal of Synchrotron Radiation. 5. 877-879 (1998)
• [文献書誌] T.Cho et al.: "Effects of Neutrons on Semiconductor X-Ray Detectors Including n-Type Joint European Torus and p-Type GAMMA 10 Tomography Detectors" Review of Scientific Instruments. 70. 577-580 (1999)
• [文献書誌] T.Cho et al.: "A New Principle in Plasma Electron-Temperature Diagnostics Using a Semiconductor X-ray Detector" Plasma Devices and Operation. in press (1998)
• [文献書誌] J.Kohagura et al.: "International Collaboration Researches on the Effects of a New Theory on the Plasma X-ray Diagnostics Using Semiconductor X-ray Detectors" Plasma Physics Reports(Fizika Plazmy). 24. 218-221 (1998)
• [文献書誌] J.Kohagura et al.: "New Methods for Semiconductor Charge-Diffusion-Length Measurements Using Synchrotron Radiation" Journal of Synchrotron Radiation. 5. 874-876 (1998)
• [文献書誌] Y.Sakamoto et al.: "Characterization of a Semiconductor Detector and Its Application for Ion Diagnostics Using a Novel Ion Energy Spectrometer" Review of Scientific Instruments. 70. 857-860 (1999)