| 研究課題/領域番号 |
17540465
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
平田 真史 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (70222247)
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| 研究分担者 |
長 照二 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80171958)
小波蔵 純子 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 講師 (60302345)
中嶋 洋輔 筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 助教授 (00188939)
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| キーワード | プラズマ / 核融合 / イオン / 電子 / 半導体 / 電位構造 / 閉じ込め改善効果 / プラズマ計測器 |
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| 研究概要 |
電位によるプラズマ閉じ込め改善は、ミラー型開放端系プラズマ閉じ込め装置、更にITER等のトカマク・ヘリカル型環状系プラズマ閉じ込め装置も含め、広く普遍的で顕著なプラズマ閉じ込めの改善・向上方法であり、著しい閉じ込め性能の向上が見られている。この電位構造とプラズマ径方向輸送・閉じ込め改善効果の計測は、磁力線に沿って流出するイオンを直接計測する端損失粒子分析器アレイにより詳細に究明し、物理機構の解明を推進している。
そこで、精密なイオンエネルギー計測を行うため、新型斜入射式イオンエネルギー計測器・半導体イオン検出器の感度特性実験をより効率的かつ正確に行える、イオン絶対電流量計測器の設計・開発を行い、二次電子自己回収型イオン絶対電流量計測器として確立した。また、この計測器を数個アレイ状に並べるため、検出器の小型化の検討を併せて行った。本計測器は静電場によりイオン軌道を偏向し検出するため、電極板に高電圧を印加するが、入射イオンによりコレクター板から放出する二次電子の回転半径は、電極板電圧の高圧化により大きくなり、二次電子回収効率の低下が見込まれる。そこで、コレクター前面の電場を抑制し、二次電子自己回収機能を回復させるため、コレクター前面に静電遮蔽グリッドを設置した。グリッドによるイオン検出効率のエネルギー依存性・低下を抑制するため、静電遮蔽グリッドは入射イオン軌道に平行に設置している。そこで、実際に単色エネルギー・イオン源により、開発したイオン絶対電流量計測器・小型イオン絶対電流量計測器の動作試験、及び計測器としての感度較正を、計測器後段に設置したファラデー・カップとの電流量の比較により行った。この時、プラズマ閉じ込め装置の磁場をヘルムホルツ・コイルで模擬し、二次電子自己回収効果を確認し、イオン絶対電流量計測器として確立した。
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