| 研究課題/領域番号 |
16K06934
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
菊池 崇志 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30375521)
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| 研究分担者 |
樫根 健史 鹿児島工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (60332110)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 核融合 / 慣性核融合 / Warm Dense Matter / パルスパワー / 高密度プラズマ / 高エネルギー密度科学 |
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| 研究実績の概要 |
大強度パルスパワー発生装置を電源とし、通電加熱による高密度プラズマ・Warm Dense Matter状態を生成し、発光スペクトルの測定を行った。
パルスパワー技術によって生成した高密度状態を光学計測するため、分光器を接続したストリークカメラの動作を放電のタイミングと同期しなければならない。当初の計画では試料からの発光を光ファイバーケーブルで転送し同期する予定であったが、光ファイバーおよびその接続部での減衰が大きく、十分な光量が得られない可能性が高くなった。このため、試料からの発光を光ファイバーケーブルではなく、大気中に構築した光学系を通して実現した。ミラーやレンズおよび治具などの光学機器を購入し、新たに転送光学系を設計・構築した。このため、当初計画で予定していた光ファイバーケーブルが不要となった代わりに、新設した光学系の調整・校正および動作確認のため、半導体レーザーを購入した。
上記のような高周波・高電圧・大電流の高ノイズ環境下で同期の取れた計測は非常に困難である。このため、既製品の計測機器だけではなく、専用の分圧器や電流計を設計・製作し、測定を実現している。
試料の様々な温度状態を作り出すため、試料へ投入するエネルギーを調整する必要がある。すでに、電子ビームダイオードを用いた投入エネルギー制御法を提案しているが、本実験構成に組み込み、予備実験を行っている。
構築した実験系・計測系を用いて、試料の通電加熱を行い、高密度状態の発生・光学計測を実施した。得られたデータを解析し、試料が目標とする温度（4000K程度）・密度状態に達することを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の実施計画の通り、大強度パルスパワー発生装置ETIGO-IIを電源とし、本研究課題に合わせた計測系を構築し、測定実験を開始している。試料への投入エネルギー評価のため、予備的に確認・構成していた高電圧・大電流・極短時間計測系はすでに実際の実験系に組み込まれており、放電実験によるデータ取得ができる状態になっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
交付申請書に記載した当初の研究実施計画に従い、前年度に整備した構成で実験を進め、データを取得する。
調査対象となる試料については、当初予定していた発泡金属だけでなく、金属極細線あるいは別形状のサンプルによる実験も計画・試行する。
計測系については当初の計画通り動作しているが、さらに精度の良い計測が行えるように、改良を検討する。
投入エネルギー制御を行い、多数の実験から様々な条件での物性データを取得する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画していた光学計測系を変更したことにより、必要な器具が変更になったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
実験系の改良および実験試料・消耗品の購入に充当する。
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