| 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, 准教授 (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、要素開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。今年度は以下の成果を得た。
(1)昨年度建設した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において、アルカリガスセルを起動して負イオン生成実験を開始した。負イオン生成効率(>1%)は見かけ上,過去の文献値よりも高く、またアルカリガスセル通過後の正イオン/負イオンのビームプロファイルに強い集束性能があらわれることがわかった。
(2)ヘリコン波を使ったシリンダ形状プラズマ生成装置が完成し、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アルゴンプラズマが生成できた。
(3)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において、最適パービアンスが負イオンへの変換に適するエネルギー領域で得られた。この時目標電流を得る見通しを得た。強集束性については、歪みが観測され電極の熱歪みの課題を解決する方策について調査を行った。
(4)能動中性化実験について、高周波加熱駆動とヘリウムビームを使った2電子移行中性化法の検討を行った。
(5)これまでの研究成果について国際会議で発表し、同時に論文を執筆投稿した。
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