| 研究概要 |
昨年度までに,(1)高速カメラと2分岐イメージングファイバを組み合わせた『ステレオ三次元計測システム』,および,(2)8×8マトリックスのバンドル光ファイバ光学系と高速Si-PINフォトダイオード検出器を用いた『ペレット溶発発光高速計測システム』を構築してきた.これらの観測システムを用いて,大型ヘリカル装置(LHD)で生成した高温プラズマ中へ高速入射した固体水素ペレットの溶発現象を高時間分解能(>1 MHz)かつ高空間分解能(〜80,000 pixels)で観測し,データを取得した.その結果,これまでは時間的または空間的に平均されてしまい,限定的にしか観測され得なかった溶発プラズモイドの離散的分離挙動が明らかになった.プラズモイドの分離周波数は100〜150kHz程度でることが『ペレット溶発発光計測システム』によって,そのプラズモイドが低磁場側へ加速されていることが『ステレオ三次元高速計測システム』によって明らかとなった.
本研究によって,ペレット溶発プラズモイドの分離加速現象(すなわち,非拡散的輸送現象)によって輸送されるプラズモイドの移動特性が明らかになり,固体水素ペレット入射を用いた高温プラズマへの粒子供給特性の定性的理解を進めることができた.しかしながら,これらの溶発プラズモイドの非拡散的輸送が,高温プラズマへの実効的な粒子供給特性に及ぼす影響は未だ明らかではない.今後は分離加速される溶発プラズモイド中に含まれる粒子数や温度を明らかにすることによって,定量的に理解する必要がある.
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