| 研究課題/領域番号 |
15K06653
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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 |
井戸 毅 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50332185)
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| 研究分担者 |
清水 昭博 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (00390633)
谷池 晃 神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (50283916)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 重イオンビームプローブ / 重イオン位置検出器 / GAM / 高速イオン励起不安定性 / 亜臨界不安定性 |
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| 研究実績の概要 |
当該年度は大型ヘリカル装置（LHD）における実験が実施されなかったため、試験用30keVビームラインを用いた実験により検出器の最適化を進めた。実験においては微細メッシュの枚数及びギャップを変え、ビーム信号強度の変化及び検出２次電子の空間広がりを調べた。その結果として２次電子増倍効果及び２次電子空間広がりのメッシュ枚数に対する依存性のデータが得られた。このデータ基づいて、信号強度とビーム広がりの兼ね合いからメッシュ枚数及びギャップを決定し、実機用検出器を製作した。この結果は第11回核融合エネルギー連合講演会にて報告した。
プラズマ実験のデータ解析の面では前年度明らかにした、大規模空間構造を持つ高速イオン励起測地線音波（EGAM）の突発的励起現象に関するデータ解析を進めた。この解析の結果EGAMの励起に他の不安定性が関係しており、EGAMの突発的励起に関して、その不安定性の振幅に明確な閾値があることを明らかにした。この結果は、EGAMの突発的励起が亜臨界不安定性の励起現象であることを示しており、前年度の理論モデル構築による結論を支持する重要な結果である。この結果は第18回プラズマ物理に関する国際会議(ICPP)及び日本物理学会第72回年次大会において招待講演として、6th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, Astrophysical Plasmasにおいて口頭発表として発表した。
また、EGAMが通常予想される空間構造と異なる空間非対称性を持つ場合があることが観測された。この空間非対称性は波動と粒子の相互作用を増大させる可能性があることが本年度に発表された理論により指摘されており、新しい波動―粒子相互作用の観測である可能性がある。これに関しては第26回IAEA核融合エネルギー会議において発表をおこなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
検出器開発の面では実機における試験ができていないが、検出器構造の最適化をさらに進めることができた。また、データ解析の面では、大規模構造を持つEGAMの突発的励起現象の物理機構の解明をさらに進め、高エネルギー粒子から波動への新しいエネルギーの流れの解明が進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
LHD実機に取り付ける検出器3チャンネルのうち1チャンネルに微細メッシュを設置し、実機による試験を行い、同時にプラズマ計測も行う。これにより、高エネルギー粒子駆動不安定性などの大域的揺らぎと微視的揺らぎの同時計測を行う。これらの結果を反射計、干渉計等による揺動計測との比較を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）当初予定していた中性子遮蔽が他の機器と一緒に設置できることになり、その分の経費が節約できた。この分は現在の検出器の実機における試験結果を確認した後、検出器の多チャンネル化に使用する予定であるが、この作業が可能となるのは、今年度のLHDにおけるプラズマ実験が終了する2017年8月以降となるため、次年度使用とすることにした。
（使用計画）LHDにおける検出器の性能確認実験を確認し、十分な性能を有していることを確認できれば多チャンネル化を行う。もし、修正が必要であれば、テスト用30keVビームラインを用いた実験を再度行い、それに基づいた修正を行う。
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| 次年度使用額の使用計画 |
LHDにおける検出器の性能確認実験を確認し、十分な性能を有していることを確認できれば多チャンネル化を行う。もし、修正が必要であれば、テスト用30keVビームラインを用いた実験を再度行い、それに基づいた修正を行う。
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