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2015 年度 実績報告書

マイクロ波協同トムソン散乱計測の高精度化と高速イオン物理の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24360385
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

田中 謙治  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50260047)

研究分担者 西浦 正樹  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (60360616)
久保 伸  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
下妻 隆  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80270487)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードマイクロ波 / 高速イオン / 核融合 / プラズマ / ヘリカル / ジャイラトロン
研究実績の概要

平成27年度は大型ヘリカル装置の実験が行われなかったこともあり、平成26年度に取得した実験結果を解析し、その結果を第17回レーザー応用プラズマ計測に関する国際シンポジウムでで発表するとともにJounral of Instrumentatio誌に査読つき論文として投稿し、掲載された。平成26年度の実験ではそれ以前の実験ではプラズマ中心上部から77GHzのマイクロ波を入射してのに対して、プラズマの中心水平方向の外側より入射した。入射方向を水平方向に変えることにより以下のよううな利点を得た。第一に入射面の前面に共鳴層が存在し、これが迷光の低減に役立った。第二に磁力線に沿った速度成分の計測が可能になり、磁力線に接線方向に射した中性粒子ビームでにより入射された。高速イオンの計測が可能になった。新しいシステムによる計測の解析により、以下の結果を得た。接線入射ビームが停止した後に高速イオンを反映する1GHz以上のスペクトルが減少することを見出した。また、接線ビーム入射中は高速イオンによるスペクトルはゼロ周波数に対して非対称であり、接線ビームがスペクトルをドップラーシフトする方向に大きく偏っていることを見出した。この結果は磁力線平行方向の高速イオン成分を計測できたことを示している。
高速イオンの計測にいたらなかったが154GHzのフィルターバンク方式の協同トムソン散乱システムを開発しプラズマからのECE放射光が計測し、計測システムが健全に動作していることを確認した。154GHzを用いることにより入射ビームの集光がよくなり、空間分解能が向上するとともに、屈折の効果が大幅に低減し、より高い密度での適用が可能になる。本研究を発展させた基盤研究B平成28年度より採択されており、次の段階の研究により本研究で開発した154GHzのシステムを有効に用いることができる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Progress of microwave collective Thomson scattering in LHD2015

    • 著者名/発表者名
      K.. Tanaka, M. Nishiura, S.kubo, T. Shimozuma, T. Saito
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: C12001 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1088/1748-0221/10/12/C12001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved notch filter for microwave plasma diagnostics in 70 GHz range2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura, S. Kubo, K. Tanaka, S. Kobayashi, K. Okada, K. J. Okada, T. Nishimura, T. Mushiake, T.Shimozuma, T. Mutoh, T. Saito, Y. Tatematsu, and Y. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: C12014 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1088/1748-0221/10/12/C12014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] メガワット定常ECH 伝送系における実時間ミリ波ビーム分布モニタによる伝搬モード分析法の検討2015

    • 著者名/発表者名
      下妻 隆
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋、日本
    • 年月日
      2015-11-24 – 2015-11-27
  • [学会発表] Progress of microwave collective Thomson scattering in LHD2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka
    • 学会等名
      17th International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-10-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved notch filter for microwave plasma diagnostics in 70 GHz range2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nishiura
    • 学会等名
      International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-10-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Scattering volume study in the collective Thomson scattering measurement using high power gyrotron in the LHD2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kubo
    • 学会等名
      International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-10-01
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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