電場とプラズマ閉じ込め

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11210201
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 居田 克巳 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00184599)
• 研究分担者: 西村 伸 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60311205) ; 門 真一郎 東京大学, 高温プラズマ研究センター, 助教授 (10300732) ; 吉沼 幹朗 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (20323058) ; 井口 春和 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (40115522) ; 伊藤 公孝 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50176327)
• キーワード: 荷電交換分光 / ファブリペロー干渉計 / 中性粒子ビーム / 光ファイバーバンドル

研究概要

ドイツのマックスプランク物理研究所にあるヴェンデルスタインVII-ASはヘリカル型のプラズマ閉じ込め装置である。この装置にビームエネルギー50keVの中性粒子ビームを備えている。この50keVというビームエネルギーは荷電交換分光用に理想的な値であり、充分な荷電交換ラインの輻射光量が期待される。この中性粒子ビームを見込む光学系を設計制作を行った。この光学系は真空用ガラス窓、レンズ、ミラー、光ファイバーバンドルからなる。平成12年度にファイバーバンドル表面の反射を防ぐ為に、反射防止用のコーティングを行った。総合的なテストの準備の為に、この光ファイバーバンドルを核融合科学研究所に送った。
一方核融合科学研究所側では平成12年度にファブリペロー干渉計を購入し、テストを行った。ファブリペロー干渉計は近接した平行ミラーの平行度を極めて高精度に保つことにより、光の干渉を利用をして特定の波長のみを透過させる装置である。その為、光軸を高精度に合わせなければならない。ヴェンデルスタインVII-ASグループ側から送られた、光ファイバーバンドルをもとにして、ファブリペロー干渉計と結合するための調整架台を設計した。平成13年度にはこの調整架台を使って総合試験を行った。総合試験をすべて終えた後、核融合科学研究所からマックスプランク物理研究所へ移設し、ヴェンデルスタインVII-AS装置に設置した。実験を行う前に必要とされる、光学調整、較正などを終了した。平成14年度には設置したファブリペロー干渉計を使って、高時間分解能でのイオン温度、電場の計測を予定している。

研究成果

• [文献書誌] K.Ida, et al.: "Reduction of ion thermal diffusivity associated with the transition of radial electric field in the neutral beam heated plasmas in the Large Helical Device"Phys.Rev.Lett.. 86. 5297-5300 (2001)
• [文献書誌] K.Ida, et al.: "Observation of toroidal flow anti-parallel to the <E_rxB_θ> drift direction in the Hot Electron Mode Plasmas in CHS"Phys.Rev.Lett.. 86. 3040-3043 (2001)
• [文献書誌] K.Ida, et al.: "Experimental test of the radial electric force balance equation In the compact helical system"Phys.Plasma. 8. 1-4 (2001)
• [文献書誌] K.Ida, S.Kado, Y.Liang: "Measurements of poloidal rotation velocity using charge exchange spectroscopy in LHD"Rev.Sci.Instrum.. 71. 2360-2366 (2000)
• [文献書誌] Y.Liang, K.Ida, S.Kado, et al.: "Photon-counting CCD detector as a tool of x-ray imaging"Rev.Sci.Instrum. 72. 717-720 (2001)
• [文献書誌] Y.Liang, K.Ida, S.Kado, I.Nomura, T.Minami: "Energy and spatial resolved measurement of soft x-ray emission with photon counting x-ray charge coupled device camera In compact helical system"Rev.Sci.Instrum.. 71. 3711-3717 (2000)