| 研究課題/領域番号 |
16540455
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
利根川 昭 東海大学, 理学部, 教授 (90197905)
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| 研究分担者 |
進藤 春男 東海大学, 電子情報学部, 教授 (20034407)
渋谷 猛久 東海大学, 工学部, 助教授 (90235599)
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| キーワード | 部分非接触プラズマ / シートプラズマ / 負イオン / 励起分子 / 熱流速 / ダイバータ / 熱除去 / 核融合 |
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| 研究概要 |
核融合装置のダイバータ部の熱除去方法として従来から提案されている完全非接触のプラズマ状態では、コアへの不純物の逆流、閉じ込めの劣化などの問題が生じコアプラズマ性能との両立生の確保が困難とされている。そのためITERなどのダイバータ運転には、"部分"非接触プラズマの状態の生成とその維持が必要されている。
この"部分"非接触状態を保持するには、粒子生成や熱輸送などの生成機構を考慮した制御方法の開発が強く望まれている。しかし多くの研究は、粒子シミュレーションの範囲にとどまっており直線型の模擬実験装置等の研究が遅れているのが現状である。この原因の1つとして、現在稼動中のダイバータ模擬実験装置のほとんどが、円柱状プラズマ(2次元プラズマ)であり、3次元的な要素を多く含む"部分"非接触状態を再現・模擬することが不可能なことにある。
そこで本研究は、東海大学で考案・開発した3次元構造を有する高熱流水素シートプラズマにより、"部分"非接触状態での粒子生成と熱輸送の空間構造を明らかにするとともに、熱負荷低減と逆流防止を両立させた"部分"非接触プラズマ状態を自動制御すること目的とする。
今年度は、放電電流を50Aから100Aに増加させ、水素の高熱流シートプラズマを生成することを可能にした。またその際の非接触プラズマ周辺での負イオン計測を行い、負イオンの空間的特性を調べた。そしてこれらの特性を生かし熱流低減と同時に逆流を抑制した"部分"非接触プラズマの自動制御システムを構築した。
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