| 研究課題/領域番号 |
11210205
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
大薮 修義 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60203949)
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| 研究分担者 |
中村 幸男 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (40136560)
増崎 貴 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80280593)
森崎 友宏 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60280591)
鈴木 肇 中部大学, 工学部, 助教授 (20260044)
舟場 久芳 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (40300727)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2004
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| キーワード | ヘリオトロン型装置 / ヘリカルダイバータ / B×∇Bドリフト / 高速イオン / ダイバータ排気 / 水素超透過 / メンブレン / 不純物体積 |
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| 研究概要 |
ヘリオトロン型装置におけるダイバータプラズマ特性の解明について
LHD(日本),Uragan-3M(ウクライナ)などのヘリオトロン型装置では自然に備わるヘリカルダイバータ配位における実験を行っている。この配位では磁力線構造が対称な位置のダイバータ板へ流入する熱・粒子束に非対称性が観測されており、その機構の解明が進められた。Uragan-3Mでは,高速イオンのB×∇Bドリフト方向への直接損失がダイバータ粒子束の上下非対称性に影響を及ぼすことが明らかにされた。また、周辺プラズマ中の低周波密度・電位揺動計測が静電プローブを用いて行われ、揺動による径方向粒子束は拡散による粒子束と同程度であること、揺動による全粒子束の50%以上が間欠的なバーストによることが明らかにされた。一方、揺動による粒子束の径方向分布は、このような粒子束が径方向に減少し、統計的磁気面よりも外側には漏れ出さないことも分かった。
高効率水素排気装置の開発について
磁場閉じ込め装置における高性能プラズマ生成閉じ込めにおいて重要なダイバータ領域での粒子制御を実現するために、V族金属薄膜(メンブレン)と水素原子の相互作用("超透過現象")を利用した新たな水素排気法に関する基礎実験と核融合実験装置のダイバータ領域での水素排気の原理実証実験を行った。ダイバータ環境下で起こる高エネルギーイオンスパッタリングあるいは第一壁やダイバータ板材料である金属元素や炭素の堆積がメンブレンの水素透過性能に及ぼす影響をプラズマ基礎実験で明らかにし、その対処法についても実験的に確認した。また、実機でのダイバータ水素粒子排気実験ではトカマクプラズマでメンブレンポンプによる水素排気が初めて実証され、ダイバータ領域での利用も可能であることが示された。それによって、ダイバータ排気を高効率化するための水素粒子排気法としてメンブレンポンプやパネルポンプを実用化する見通しが得られた。
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