|
高エネルギーイオンが生成する流れ場において、荷電交換や再結合によりプラズマと中性粒子が結合した系の応答を解明することが本研究の目的である。昨年度までに得られた成果をもとに、本年度は現象の総合的理解に向けて研究を実施した。具体的な実施内容と成果は以下のとおりである。
(1)干渉フィルターを用いた発光空間分布計測システムを開発し、線スペクトル強度の二次元空間分布を明らかにした。 (2)高エネルギーイオン注入装置の高性能化を行った。電源の整備と運転シーケンスの改良により、パルス運転に成功した。ビーム入射を行い、試験領域までのビーム輸送に成功した。また輸送中のビーム損失機構を明らかにした。 (3)方向性プローブを用いた高周波プラズマにおけるイオン流速計測手法を確立し、イオン流れ場の空間分布を計測した。中性粒子密度を変化させると流れ構造が変化することを見出した。 (4)再結合プラズマの空間分布を調査する実験を行った。電子エネルギー分布関数の取得に成功するとともに、電子密度・温度分布を分光計測とプローブ計測の両方で取得し比較を行った。 (5)大型装置におけるダイバータ部の非接触プラズマ生成消滅とそのダイナミクスを予測するために、ダイバータプラズマと高エネルギーイオンの相互作用モデルを構築した。応答の時間スケールが再結合周波数程度となること、高エネルギーイオンの影響は再結合の競合過程となり得ることを明らかにした。 (6)磁場中の高エネルギーイオンの軌道を調査し、大型装置におけるプラズマ対向壁へ高エネルギーイオンが与える影響を予測した。高エネルギーイオンの衝突位置が不均一かつ広範囲にわたることを明らかにした。
|
