| 研究課題/領域番号 |
16082201
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
笹尾 真実子 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (00144171)
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| 研究分担者 |
北島 純男 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (30161475)
金子 修 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00126848)
和田 元 同志社大学, 工学部, 教授 (30201263)
平野 洋一 産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (80357863)
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| キーワード | 中性粒子ビーム / イオンビーム / 負イオンビーム / アルファ粒子計測 / 荷電変換 / 準安定状態 / 核融合 / プラズマ |
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| 研究概要 |
DTプラズマに閉じ込められたアルファ粒子はプラズマの自己加熱源となり燃焼を持続させる役割を担う。本研究ではヘリウム中性粒子ビームにより、2個の電子を与えてアルファ粒子を中性化して計測する方法について、要素間発とシステムとしての確認を行うことを目標とする。
具体的には、(1)要素開発として最も重要な能動計測用中性ビーム生成法の原理検証、(2)実機サイズの多穴電極によるヘリウムビームの開発、(3)能動中性化実験の解析と調査、(4)、候補となる検出器の検証、(5)ITERの実機に対するシステム設計を行う。この内、(4)、(5)については昨年度までの研究で定の見通しを得たので、今年度は(1)と(2)に集中して研究を行い、以下の成果を得た。
(1)TOF(飛行時間法)によりHe負イオンの自然寿命を利用して中性化するためのテストスタンドの建設を行ない、高圧ステージ上の機器が完成した。He正イオンビームを加速しイオン分離器の性能を調査し、ビーム輸送計算と定性的に良い一致が得られた。
(2)TOF(飛行時間法)により中性化されたビームにある準安定状態成分を測定するためのレーザー吸収分光システムを使ってホローカソードプラズマ中の準安定状態測定に成功した。
(3)実際に核燃焼実験で用いることを想定し実機サイズの多穴電極によるヘリウム性イオン源を核融合科学研究所のビームテストスタンドに取り付け、目標電流を得る見通しを得た。また、負イオンへの変換に必要な強集束性を確認し設計にほぼ近いビーム焦点が得られていることがわかった。
(4)昨年度と今年度の研究成果についていくつかの論文を執筆し、またいくつかの国際会議で発表を行った。
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