| 研究課題/領域番号 |
21K20357
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
波場 泰昭 日本大学, 生産工学部, 助手 (60908789)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| キーワード | ビーム物理 / 負イオン源 / 位相空間構造 / 速度分布関数 / 集束性 / 表面生成 / 核融合発電 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ピンホールアレイと検出器からなるエミッタンス計測器を用いて、ビーム径方向における速度分布の全貌を実験的に評価する手法が確立された。この成果は、アメリカ物理学協会の学術誌AIP Advancesで、Featured Articleとして出版された。また、ピンホールアレイの幾何構造による制限を受けて離散的に取得された速度分布に対して、カーネル密度推定法を適用することで、連続的に補完された位相空間構造が再構成された。速度分布関数及び再構成された位相空間構造に基づき、負イオンビームに内在する複数の速度分布成分に対する発散角、エミッタンス、含有率を定量的に評価できることが実証された。
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| 自由記述の分野 |
ビーム物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
純水素放電プラズマ領域に少量のセシウムが添加されたイオン源から静電加速された負イオンビームは、がん治療、素粒子実験、質量分析、及び核融合発電など広い分野で応用されている。これらの分野に共通して、発散角の小さな負イオンビームが要請されている。核融合発電の実用化に向けた高周波放電方式負イオン源から引き出されたビームの発散角は、日本も参画する国際プロジェクトITERの仕様に対して3倍程度大きく、その改善が喫緊の課題となっている。本研究で提示された径方向速度分布関数及び位相空間構造の再構成手法は、ビーム物理に関する新たな知見を与えると共に、今後のシミュレーション研究への展開・貢献が期待される。
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