| 研究課題/領域番号 |
10308020
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
田辺 哲朗 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (00029331)
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| 研究分担者 |
平野 洋一 電子技術総合研究所, 主任研究員
大宅 薫 徳島大学, 工学部, 教授 (10108855)
吉田 朋子 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (52041346)
武藤 俊介 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (20209985)
上杉 喜彦 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (90213339)
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| キーワード | ダイバータ / 高Z金属 / モリブデン / タングステン / プラズマ壁相互作用 / 高熱流束 / 水素イオン / 水素リサイクリング |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、高融点金属であるタングステンやモリブデン(これらの金属は原子番号が大きいので高Z材と総称する)をITERをはじめとする実際の核融合炉のダイバータ部分で、プラズマ対向材として使う事が本当に可能かどうか、またどのように高Z材を発展あるいは展開させれば使用可能になるかを明らかにする事である。
本年度得られた成果は以下の通りである。
(1) 低エネルギー水素イオン源で発生させた水素イオンを高Z材料(タングステン、モリブデン)に照射し、水素の反射、ターゲットでの水素の蓄積、スパッタリングなどプラズマ材料相互作用に必要な基礎データを蓄積した。また粒子エネルギー分析装置を導入し、反射あるいはスパッタリング粒子のエネルギーまたは速度分布の測定が可能になるようにした。
(2) 実際に独国ユーリッヒにあるプラズマ実験装置TEXTORにタングステンおよびモリブデン製のリミッタを持ち込みプラズマ放電実験を行った。その結果高密度のオーム加熱プラズマではリミッタから放出されたタングステンやモリブデンが不純物としてプラズマ中心に集まり、プラズマを著しく不安定にさせる事を見いだした。しかしこの不安定性は、中性粒子加熱あるいはICRH加熱によりプラズマに鋸歯状振動が発生すると起こらなくなった。
(3) リミッタ表面からの不純物の発生プロセスを計算機シミュミレーションした。磁場の存在により周辺プラズマでイオン化された不純物は才差運動するため、原子番号の大きい不純粒子は発生した場所の近傍に再堆積することを明らかにした。
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