• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

近赤外領域の分光法を用いた核融合プラズマ診断法の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K05631
研究機関京都大学

研究代表者

門 信一郎  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10300732)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード近赤外分光 / ヘリウム輝線強度比 / MAP-II / ヘリオトロンJ / ホットスポット / 黒体輻射 / 絶対感度較正
研究実績の概要

核融合を目指したプラズマ 診断法では可視光領域、あるい真空紫外領域スペクトル計測を用いることが通例であったが、本研究では、分光範囲を近赤外領域に拡張し、新たな可能性を開拓することを目的とした。具体的には、2014年に東京大学から筑波大学に移設した直線型の定常ダイバータ模擬装置MAP-II(Material and Plasma)、および京都大学のヘリカル型閉じ込め装置ヘリオトロンJにおいて近赤外分光の適用を試みた。
最終年度である本年度において、MAP-II装置においては、放電制御回路の改修が完了し、移設後15Aの補助電源のみの運転に制限されていた放電電流を、主電源を並列化することにより移設前の最大電流値(30-45A)まで増大させることが可能となり、今後計測系の整備へと進む目処がたった。
ヘリオトロンJにおいては、汎用性の高い小型の近赤外分光(898 - 2130 nm)を適用して前年度に観測された電子サイクロトロン共鳴加熱で生成される高エネルギー電子によると推定される真空容器壁のホットスポット形成に伴う黒体輻射のスペクトルを検証した。
連続スペクトルの計測でしばしば懸案となる可視領域の2次回折光の重畳は、本システムによる温度の推定には影響を与えないことが示された。一方、ホットスポットの発光で照らされた壁面を観測する場合、温度絶対値の精度の高い計測(例:系統誤差を数%程度に抑えたい等)には、壁面の分光反射率を評価しなければならないことが示された。分光反射率を考慮しない場合は、本研究の条件において絶対値に10%程度の系統誤差が生じている。
今後は、前年度までに得られた近赤外分光領域の輝線計測の適用可能性拡大や、分光器・検出器の最適化によって、プラズマの近赤外分光診断の新たな研究基盤の展開が期待できる。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synergistic effect of nitrogen and hydrogen seeding gases on plasma detachment in the GAMMA 10/PDX tandem mirror2019

    • 著者名/発表者名
      Ezumi Naomichi、Iijima Takaaki、Sakamoto Mizuki、et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1088/1741-4326/ab1a4a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of portable near-infrared spectrometer to Heliotron J plasma diagnostics2018

    • 著者名/発表者名
      Kado S.、Iwata A.、Kanazawa T.、Okada H.、Yamamoto S.、Motojima G.、Okazaki H.、Minami T.、Kobayashi S.、Nagasaki K.、Ohshima S.、Nakamura Y.、Ishizawa A.、Konoshima S.、Mizuuchi T.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 89 ページ: 10D129~10D129

    • DOI

      10.1063/1.5039320

    • 査読あり
  • [学会発表] Diagnostics to Investigate Thermal Equilibrium/Disequilibrium Features ~ in Fusion Edge And Laboratory Discharge Low-temperature Plasmas ~2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Kado
    • 学会等名
      2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 近赤外簡易分光システムによるヘリオトロンJプラズマ対向壁からの連続スペクトルの観測2018

    • 著者名/発表者名
      岩田晃拓,門信一郎,岡田浩之,山本聡,本島厳,四竈泰一,南貴司,小林進二,長﨑百伸,大島慎介,中村裕司,石澤明宏,木島滋,水内亨
    • 学会等名
      第12回核融合エネルギー連合講演会
  • [学会発表] 近赤外原子発光線の高波長分解分光によるリサイクリング束局所計測2018

    • 著者名/発表者名
      四竈泰一,門信一郎,岡田浩之,山本聡,松岡雷士,水内亨,南貴司,小林進二,長﨑百伸,大島慎介,中村祐司,石澤明宏,木島滋,蓮尾昌裕
    • 学会等名
      第12回核融合エネルギー連合講演会
  • [学会発表] プラズマ計測 ~プローブおよび分光診断と基礎物理(改訂版)~2018

    • 著者名/発表者名
      門信一郎
    • 学会等名
      第57回プラズマ若手夏の学校
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of He I Line Intensity Ratio Method to Lyot-Filter Based Imaging Spectrometry on MAP-II Divertor Simulator,2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Kado
    • 学会等名
      the 12th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement (OS2018), Tsukuba, Japan, 2018.8.27-31.
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi