| 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 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。
平成21年度(一部繰り越しにより平成22年度に実施)は、[1]本計画で開発した多穴電極強集束ヘリウムビーム源においては、2Aのビームを20keVで引き出し、設計値の750mmの位置での集束を確認した。この時のビーム径は約16mmであった。この集束点でビームエミッタンスの精密測定を行った。その結果、ビームレットが重なり合っている点でも位相空間でのミクシングはなく、ビームレット間の相互作用が働かないことがわかった。[2]小型ヘリウムイオン源を使ったヘリウム中性化テストスタンド実験装置では負イオンビーム加速実験ならびに自然脱離により中性化実験を行い、ヘリウム負イオンの寿命(10μsec,300μsec)より予測される中性効率が実験的に証明され、基底状態のヘリウム中性ビームが得られることがわかった。また、本装置を利用してタンデム加速のための新型の荷電変換器を開発した(特許出願中)。[3]直線型プラズマ源イオンビーム透過実験については、ヘリウムプラズマを生成し、ターゲット密度領域を拡張し、[4]熱核融合炉において本システムに関わる伝熱特性について調査し、高温でのα粒子検出を目的としたシステム概念を構築した。また、本システムに関わる各コンポーネントについて中性子照射実験を行い、[5]現在建設中の国際熱核融合炉およびその実験計画において本システムの整合性を検討した。
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