| 研究課題/領域番号 |
16360461
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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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 |
井口 春和 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (40115522)
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| 研究分担者 |
森崎 友宏 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60280591)
後藤 基志 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00290916)
岡村 昇一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60115540)
佐藤 元泰 核融合科学研究所, 連携研究推進センター, 教授 (60115855)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | リチウムビーム / マイクロ波焼結 / ダイバータプラズマ / ビームプローブ / イオンソース / ベータ・ユークリプタイト / プラズマ計測 / ビームプローブ分光 |
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| 研究概要 |
本研究では、マイクロ波加熱という新しい方式による10mAレベルのリチウムビーム源を開発し、周辺及びダイバータプラズマ研究の進展を目指す。具体的な研究開発目標は
(1)マイクロ波加熱方式による熱放出型イオンソースを用いた高輝度リチウムイオン源(10mA(@20・30kV)を開発すること。
(II)リチウムビームをダイバータプラズマの2次元計測に発展させること。
の二つである。
(I)については、真空マイクロ波焼結炉を設計・製作し(周波数2.45GHz、出力1.3kW/CW)、真空容器内でSiC微粒子をマイクロ波吸収材とする小型焼結釜を使用した。これまでにポーラスタングステン円板(空孔率30%)を1,300度以上に加熱することによって、βユークリプタイトを含浸できることを実験的に確認した。また、高輝度イオン引き出しを模擬した50ミリ径のタングステン円板を、実際に想定されるオペレーション温度である1,200℃に加熱できることも確認した。これらの実験で利用した焼結釜の断熱材は耐熱限界を超えているため、繰り返し使用に耐えられないこと、イオン源として利用するためには、アウトガスの少ない断熱材が必要であること等の問題も明らかになったが、方式としての原理実証はできたと考える。
(II)については、従来型のビーム源(0.1mA)を利用して、CHS実験において大きく進展させることができた。すなわち、入射角可変のビームラインと多チャンネル検出器を用いて、ヘリカルダイバータ近辺の2次元プラズマ分布の測定に成功した。リチウムビームを用いた本格的な2次元計測は世界的にも初めてのことである。このシステムを用いて、カオス磁場構造を有するヘリカルダイバータ領域におけるプラズマ構造が非対称分布を示すことを発見する等、新たな知見を得ることができた。これらの実験結果は今後のヘリカルダイバータ設計研究に重要なインパクトを与えるものと考えられる。
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