| 研究課題/領域番号 |
14208055
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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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 |
長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (10126138)
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| 研究分担者 |
森下 一男 (川端 一男) 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60109353)
間瀬 淳 九州大学, 産学連携センター, 教授 (00023325)
稲垣 滋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (60300729)
徳澤 季彦 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (90311208)
田中 謙治 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50260047)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | LHD / イメージング / 反射計 / 微小不安定性 / マイクロ波 / MIR / プラズマ / 乱流 |
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| 研究概要 |
マイクロ波イメージング計測はプラズマ物理実験で今大変注目されている先進計測である。プラズマの発光を利用するECEイメージング(ECEI)と反射を利用するイメージング反射計(MIR)とがあり、LHDでは九州大学がECEIを開発中である。本研究は世界初のヘリカルプラズマにおけるMIR実験である。これは周波数66,69GHzのXモード波反射を利用するものであり、半径方向の密度揺動伝播を測定できる。空間的には、また中心点とポロイダル方向、トロイダル方向それぞれ10cm離れた2点の、合計3点が測定される。反射計では照射波が広がり、受信波はピントが合っていなければならない。MIRではしかし写真と異なり送信と受信は同一のアンテナで行う。本研究では光学設計コードZEMAXを駆使して、それを満足する光学設計を行い、また、九州大学で開発した電磁波シミュレーション用FDTD法(Finite Difference Time Domain Method)コードを用いて、それを確認した。このようにして設計した光学系を核融合科学研究所技術部製作技術課で製作し、LHDに取り付けた。また、45度ダイクロイックプレートを同課で製作し、ベクトルネットワークアナライザーで試験し、ECEIとMIRを周波数領域で分離した。MIRをNBI加熱した低密度プラズマに応用した結果、プラズマ中心部からの反射において低周波(2-3kHz)振動が観測された。ポロイダル方向には2.5msの相関があり、ポロイダル速度が40m/sであることがわかった。しかし、反射面が周辺部となる高密度プラズマでは反射信号を受信できなかった。これはヘリカルプラズマは複雑な三次元構造をしているため、わずかな角度変化が反射波の強度を大きく減じてしまうためである。電磁波シミュレーションによると上下左右に3°ほど容器内アンテナを振らなければならない。現在、容器内アンテナに角度可変機構を取り付ける準備を行っている。
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