高密度Zピンチの実験的・理論的研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10044178
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 宮本 徹 日本大学, 理工学部, 教授 (10059256)
• 研究分担者: 呂 銘方 河北大学, 教授 ; VICTOR Vikhr Kurchatov研究所, 教授 ; 堀岡 一彦 東京工業大学, 総合理工学部, 助教授 (10126328) ; 石井 彰三 東京工業大学, 工学部, 教授 (40016655) ; 平野 克巳 群馬大学, 工学部, 教授 (60008430)
• キーワード: Zピンチ / プラズマフォーカス / シートZピンチ / 高温プラズマ / 中性子観測 / X線観測 / 軟X線分光 / シミュレーション

研究概要

Zピンチ(プラズマフォーカス、シ一トZピンチ、ガスパフZピンチ)に関連した各種研究を主として日大、群馬大で行い、下記のような成果を得た。
(1) 小型プラズマフォーカスの中性子観測により、中程度の規模の装置で得られるscaling則より大きな中性子が観測されることを確認した。また軟X線分光器、X線ピンホールカメラを製作し、He-like ArのK線及びそのサテライト線の強度比から、プラズマの温度を測定すると共に、高温プラズマの巨視的挙動について知見をえた。
(2) プラズマフォーカスのシミュレーションコードにより、各種フォーカス装置における最適条件を得ることができるようになった。
(3)ガスパフ付きプラズマフォーカス装置で生成される装置を対象として、プラズマ柱の形成前後における巨視的挙動と軟X線発生との関係を、軟X線の4駒取り撮影装置、フタル酸ルビヂュウムのコンベックス結晶を用いたブラッグ分光器を開発することにより検討した。
(4) シ一トZピンチの理論的及び数値的な研究により、その基礎的挙動を明らかにすると共に、核融合プラズマの可能性について明らかにした。
これらの研究と平行して、V.Vikhrevは、Zピンチ、プラズマフォーカスのシミュレーションコードを、日大、群馬大の外、訪問した、東工大総理工、工学部及び日本原子力研究所に提供した。またE.Baronovaが持参した軟X線分光器を、日大、及び日本原子力研究所で導入することにした。

研究成果

• [文献書誌] 宮本徹: "Zピンチと自己磁場閉じ込め核融合(総合報告)" プラズマ核融合学会誌(J.Plasma and Fusion Res.). 74(8). 855-876 (1998)
• [文献書誌] A.Muravich,K.Takasugi,et.al.: "Numerical Investigation of Dense Sheet Z-Pinches" Euro.Conf.Abst. Vol.22C. 1013-1016 (1998)
• [文献書誌] T.Miyamoto: "Dense Sheet Z-Pinch" To be published in J.Phys.Soc.JPN. 68(4). (1999)
• [文献書誌] A.Muravich: "On the Stationary State of Dense Sheet Z-Pinches" To be published in J.Phys.Soc.JPN. 68(4). (1999)
• [文献書誌] A.Muravich,E.Baronova,et.al.: "Observation of x-ray emission and neutron yield from a compact plasma focus" To be published in NIFS-Proc.(Nat.Inst.for Fusion,Res.Report). (1999)
• [文献書誌] B.Shan,K.Hirano,et.al.: "Quantitative measurement of X-ray images with a good microchannel plate system in a z-pinch plasma experiment" To be published in rev.Sci.Instrum.70(3). (1999)
• [文献書誌] T.Yanagidaira,B.Shan,et.al.: "Spectroscopic Investigation of Z Pinch with a Spatial and Temporal Resolution" To be.Published in J.Phys.Soc.JPN. 68(3). (1999)
• [文献書誌] B.Shan,Yanagidaita,et.al.: "A Grated,Four-Frame Pinhole Camera with Quantitative Image Acquisition" To be published in J.J.Appl.Phys.38(3). (1999)