長時間プラズマ・壁相互作用時の壁表面改質とその水素リサイクリングに与える影響

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360417
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 坂本 瑞樹 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (30235189)
• 研究分担者: 徳永 和俊 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40227583)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: プラズマ・核融合 / 水素リサイクリング / プラズマ・壁相互作用 / 表面改質 / 水素吸蔵 / エリプソメトリー

研究概要

小型のプラズマ生成装置を用いて、核融合炉のプラズマ対向材候補であるタングステン材料について、材料表面での光反射率計測やエリプソメトリー計測等の分光学的手法を用いて、プラズマ・壁相互作用に起因した材料表面改質の実時間計測に成功した。プラズマが照射されている材料表面近傍のプラズマ分光計測を行い、リサイクリング粒子の励起状態を明らかにするとともに、ヘリウムバブルが形成された試料及び堆積層が存在する試料等の表面改質試料の水素吸蔵特性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Axial Profile of Balmer-Alpha Emission near a Tungsten Target in the Compact PWI Simulator APSEDAS (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Higashizono, M. Sakamoto, T. Miyazaki, K. Tokunaga (10番目), 他10名
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 4043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial Structure of Plasma and Neutral Particles near Tungsten Target in the Compact PWI Simulator APSEDAS (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Higashizono, M. Sakamoto, K. Ogawa, K. Tokunaga (8番目), 他8名
  • 雑誌名: Proc. of XXIX International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Cancun
• [雑誌論文] Surface Modification of Tungsten Mirrors due to Low Energy Helium Plasma Irradiation in the Compact PWI Simulator APSEDAS (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sakamoto, T. Miyazaki, Y. Higashizono, K. Tokunaga (10番目), 他10名
  • 雑誌名: Physica Scripta T138,014043
  • 査読あり
• [雑誌論文] 低温プラズマ照射における金属表面近傍の可視光二次元分布計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東園雄太、坂本瑞樹、宮崎俊昌、徳永和俊(9番目), 他9名
  • 雑誌名: 応用力学研究所所報 第136号 ページ: 45-48
• [雑誌論文] Erosion and Re-deposition of Plasma-Facing material in Long Duration Discharges on TRIAM-1M, Reports of Research Institute for Applied Mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sakamoto, M. Ogawa, Y. Higashizono, 他9名
  • 雑誌名: Kyushu, University 136 ページ: 19-22
• [雑誌論文] プラズマ・壁相互作用模擬実験のためのヘリコン波プラズマの特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本瑞樹、宮崎俊昌、庄司多津男、芦川直子、徳永和俊, 他4名
  • 雑誌名: 応用力学研究所所報 第134号 ページ: 61-64
• [学会発表] 可視分光計測に基づくタングステン表面近傍の電子密度及び中性粒子密度の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東園雄太、坂本瑞樹、小川和真、徳永和俊(11番目), 他11名
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] PWI模擬実験装置APSEDASにおける金属表面近傍のBalmer線強度の空間分布計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小川和真, 坂本瑞樹, 東園雄太, 徳永和俊(12番目), 他11名
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第26回年会
  • 発表場所: 京都市国際交流会館
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] In situ measurement of surface modification of tungsten due to low energy helium plasma irradiation, US-Japan Workshop on (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sakamoto, T. Miyazaki, Y. Higashizono, K. Tokunaga(10番目), 他10名
  • 学会等名: Interaction between plasma and high Z material towards steady state operation
  • 発表場所: Massachusetts Institute of Technology, USA
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] Surface modification of tungsten irradiated by low energy plasma in the compact PWI simulator APSEDAS (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Sakamoto, Y. Higashizono, T. Miyazaki, K. Tokunaga(10番目), 他10名
  • 学会等名: 7th General Scientific Assembly of the Asia Plasma and Fusion Association
  • 発表場所: Aomori
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] PWI模擬実験装置APSEDASにおける可視光分布測定に基づく金属試料近傍の中性粒子挙動解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東園雄太、坂本瑞樹、小川和真、徳永和俊(11番目), 他10名
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Spatial Structure of Plasma and Neutral Particles near Tungsten Target in the Compact PWI Simulator APSEDAS (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Higashizono, M. Sakamoto, K. Ogawa, K. Tokunaga (8番目), 他8名
  • 学会等名: Proc. of XXIX International Conference on Phenomena in Ionized Gases
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2009-07-16
• [学会発表] PWI模擬実験装置APSEDASにおける共堆積層形成実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本瑞樹、東園雄太、宮崎俊昌、徳永和俊(9番目), 他9名
  • 学会等名: 第25回プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 栃木県総合文化センター
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] PWI模擬実験装置APSEDASにおけるプラズマ照射時の金属表面反射率の測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎俊昌、坂本瑞樹、東園雄太、徳永和俊(10番目), 他10名
  • 学会等名: 第25回プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 栃木県総合文化センター
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] PWI模擬実験装置APSEDASにおける高速カメラ計測に基づく中性粒子挙動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 東園雄太、坂本瑞樹、宮崎俊昌, 他10名
  • 学会等名: 第25回プラズマ・核融合学会
  • 発表場所: 栃木県総合文化センター
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] PWI模擬実験装置APSEDASのプラズマ特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本瑞樹、宮崎俊昌、東園雄太、徳永和俊(10番目), 他9名
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] Study of surface modification due to plasma-wall interaction in APSEDAS (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sakamoto, Y. Higashizono, K. Tokunaga (10番目), 他10名
  • 学会等名: International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Neutral particle behavior in the compact PWI simulator (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Higashizono, M. Sakamoto, K. Tokunag (10番目), 他11名
  • 学会等名: APSEDAS, International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Real time measurement of optical reflectivity on material surface during plasma irradiation (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki, M. Sakamoto, Y. Higashizono, K. Ogawa, K. Ozaki, K. Tokunaga, 他8名
  • 学会等名: International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: Fukuoka International Congress Center
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] プラズマ照射による金属材料表面の反射率変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎俊昌、坂本瑞樹、徳永和俊, 他4名
  • 学会等名: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • 発表場所: 青森市男女共同参画プラザ
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] プラズマ壁相互作用模擬実験のためのヘリコン波プラズマ源の特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂本瑞樹、宮崎俊昌、徳永和俊(5番目), 他6名
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第24回年会
  • 発表場所: イーグレ姫路
  • 年月日: 2007-11-30