トレーサー内蔵ペレットによる不純物輸送計測及びプラズマ制御法開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360415
• 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: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 須藤 滋 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (50142302)
• 研究分担者: 田村 直樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 ; 尾崎 哲 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50183033) ; 武藤 武藤 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40260054) ; 鈴木 千尋 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30321615)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: プラズマ・核融合 / 不純物輸送 / 計測ペレット

研究概要

我々が独自に開発したトレーサー内蔵ペレットはトレーサーをプラズマの局所に注入できるというメリットがあり、しかもペレットの侵入の深さを研究目的に応じて調整することができる特長がある。プラズマ中におけるそのトレーサーの振る舞いを観測したところ、プラズマの密度が高い場合にはトレーサーがプラズマ内に長時間留まる一方、プラズマ外の不純物はプラズマの中にほとんど入って来ないことを発見した。プラズマの密度が低い場合にはこのような現象は起こらない。そのメカニズムの解析を行った。また、不純物からの放射光強度データの蓄積も進んだ。

研究成果

• [雑誌論文] Katsumi IDA "Plasma Diagnostics with Tracer-Encapsulated Solid Pellet" (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeru SUDO, Naoki TAMURA, Sadatsugu MUTO, Tetsuo OZAKI, Chihiro SUZUKI1, Hisamichi FUNABA, Izumi MURAKAMI, Daiji KATO, Shigeru INAGAKI
  • 雑誌名: J. Plasma Fusion Res 巻: 9 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1585/pfr.9.1402039
• [雑誌論文] Impurity transport study with TESPEL injection and simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sudo, N. Tamura, H. Funaba, S. Muto, C. Suzuki and I. Murakami
  • 雑誌名: J. Plasma Fusion Res 巻: 8 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1585/pfr.8.2402059
• [雑誌論文] Transport characteristics of tracer and intrinsic impurities depending on the density of LHD plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sudo, N. Tamura, S. Muto, H. Funaba, C. Suzuki, A. Murakami, I. Murakami, Y. Yoshimura and the LHD Experiment Group
  • 雑誌名: Plasma Phys. Control. Fusion 巻: 55 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1088/0741-3335/55/9/095014
• [雑誌論文] Design for X-Ray Imaging Spectroscopy in Large Helical Device (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Muto and LHD Experimental Group
  • 雑誌名: Plasma and Fusion Research 巻: 8 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1585/pfr.8.2402140
• [雑誌論文] Extreme ultraviolet spectra from highly charged gadolinium and neodymium ions in the Large Helical Device and laser produced plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, C. O'Gorman, B. Li, C. S. Harte, T. Donnelly and G O'Sullivan
  • 雑誌名: Phys. Scr 巻: T156 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1088/0031-8949/2013/T156/014078
• [雑誌論文] Multiple-tracer TESPEL injection for studying impurity behavior in a magnetically-confined plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Sudo, Naoki Tamura, Chihiro Suzuki, Sadatsugu Muto, Hisamichi Funaba and LHD Experiment Group
  • 雑誌名: Nucl. Fusion 巻: 52 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1088/0029-5515/52/6/063012
• [雑誌論文] Tracer-encapsulated solid pellet injection system (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Sudo and Naoki Tamura
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum 巻: 83 ページ: 6
  • DOI: 10.1063/1.3681447
• [雑誌論文] Observation of EUV spectra from gadolinium and neodymium ions in the Large Helical Device (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo
  • 雑誌名: J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys 巻: 45 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1088/0953-4075/45/13/135002
• [雑誌論文] Interpretation of spectral emission in the 20 nm region from tungsten ions observed in fusion device plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, C. S. Harte, D. Kilbane, T. Kato, H. A. Sakaue, I. Murakami, D. Kato, K. Sato, N. Tamura, S. Sudo, M. Goto, R. D'Arcy, E. Sokell and G. O'Sullivan
  • 雑誌名: J. Phys. B : At. Mol. Opt. Phys 巻: 44 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1088/0953-4075/44/17/175004
• [学会発表] 3 種類のTESPEL 構造を用いた不純物輸送研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須藤滋, 共著者 : 田村直樹, 武藤貞嗣, 鈴木千尋, 舟場久芳
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Development of Assembly of SOI Detector for Impurity Transport Study in LHD (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Muto, T. Miyoshi, N. Tamura, H. Nakanishi, Y. Itoh, K. Tsukada, T. Tsuru, Y. Ono, S. Sudo, Y. Arai, and LHD Experimental Group
  • 学会等名: Nuclear Science Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20131027-02
• [学会発表] LHD 実験グループ「トレーサー内蔵ペレットを用いたプラズマ計測」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須藤滋, 共著者 : 田村直樹, 武藤貞嗣, 尾崎哲, 鈴木千尋, 舟場久芳, 村上泉, 加藤太治, 稲垣滋, 居田克巳
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会会第30回年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] Observations of EUV Spectra from Highly Charged Heavy Ions in Optically Thin Plasmas for Benchmarking of Models (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, T. Higashiguchi and G. O'Sullivan
  • 学会等名: 2013 International Workshop on EUV and Soft X-Ray Sources
  • 発表場所: Dublin, Ireland
  • 年月日: 2013-11-05
• [学会発表] EUV spectroscopy of highly charged high Z ions in the Large Helical Device plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, H. A. Sakaue, N. Nakamura, S. Morita, M. Goto, D. Kato, T. Nakano, T. Higashiguchi, C. S. Harte and G. O'Sullivan
  • 学会等名: 11th International Colloquium on Atomic Spectra and Oscillator Strengths for Astrophysical and Laboratory Plasmas
  • 発表場所: Mons, Belgium
  • 年月日: 2013-08-08
  • 招待講演
• [学会発表] TESPEL diagnostics for magnetically confined plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: Sudo Shigeru
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference
  • 発表場所: Makuhari, Japan
  • 年月日: 2013-07-12
• [学会発表] Application of photo-absorption for x-ray spectroscopy in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Muto and LHD Experimental Group
  • 学会等名: International Toki Conference
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] Interpretation of EUV spectra from tungsten ions observed in the Large Helical Device (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, C. S. Harte and G. O'Sullivan
  • 学会等名: 22nd International Toki Conference on Cross-Validation of Experiment and Modeling for Fusion and Astrophysical Plasmas
  • 発表場所: Toki, Japan
  • 年月日: 2012-11-19
• [学会発表] EUV spectra from highly charged gadolinium and neodymium ions in LHD and laser produced plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, N. Tamura, S. Sudo, C. O'Gorman, B. Li, C. S. Harte, T. Donnelly and G. O'Sullivan
  • 学会等名: The 16th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] Observations of EUV spectra from tungsten and lanthanide ions in LHD (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, F. Koike, I. Murakami, T. Kato, M. Goto, T. Nakano, N. Tamura, S. Sudo, C. S. Harte and G. O'Sullivan
  • 学会等名: The 4th China-Japan Joint Seminar on Atomic and Molecular Processes in Plasma
  • 発表場所: Lanzhou, China
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] Impurity transport characteristics of the high density LHD plasmas (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sudo, N. Tamura, S. Muto, H. Funaba, C. Suzuki, A. Murakami, I. Murakami and LHD Experiment Group
  • 学会等名: 40th EPS Conference on Plasma Physics
  • 年月日: 2012-07-04
• [学会発表] Interpretation of spectral emission in the 20 nm region from tungsten ions observed in fusion device plasmas (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Suzuki, C. S. Harte, D. Kilbane, T. Kato, H. A. Sakaue, I. Murakami, D. Kato, K. Sato, N. Tamura, S. Sudo, M. Goto, R. D'Arcy, E. Sokell and G. O'Sullivan
  • 学会等名: The 17th International Conference on Atomic Processes in Plasmas
  • 発表場所: Belfast, UK
  • 年月日: 2011-07-20