| 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 |
金子 修 東北大学, 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)
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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。この内、(3)〜(5)については昨年度までの研究で一定の見通しを得たので、昨年度に引き続き今年度は(1)と(2)に集中して研究を行い、以下の成果を得た。(1) 昨年度までに建設されたTOF(飛行時間法)によりHe負イオンを中性化するためのテストスタンドにおいて、本格的なHe負イオン加速実験を開始した。加速電圧が高くなるに従い良い集束性を持っている事を観測した。これらをビーム輸送コードと比較することにより、さらなる加速実験への展望が明らかになった。(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直線型プラズマ源において、昨年度までのヘリウム放電実験の問題点があきらかになり、磁場強度、高周波入力等を最適化することによりヘリウム放電において目的とするプラズマ密度を達成した。(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において、電極の変形による下流での問題点を解決し負イオンへの変換効率が高い20keV領域で目的とする電流を得た。また、強集束ビームのエミッタンスの測定を開始した。(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、国際会議で発表を行った。
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