高速偏光分光法を利用したＥＣＲプラズマ生成過程における非等方電子計測法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24740367
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 四竈 泰一 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80456152)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: プラズマ / 分光 / 偏光分光 / ECR / ヘリウム / 方向性プローブ / ストークスパラメータ / トカマク

研究概要

非等方に運動する電子の衝突励起により生じる原子発光線の偏光を利用することで，電子速度分布関数の非等方性に関する情報を得ることができる．本研究では，ECRプラズマ中に入射したリチウム原子ビームから生じるリチウム原子2s-2p発光線の偏光を測定し，加熱で生じる非等方に運動する電子成分の運動方向および運動エネルギーの推定を試みた．偏光の空間・時間分布を測定するための計測システムを開発し，カスプ磁場中で生成したプラズマに対して測定を行った結果，低電子密度領域で磁力線に垂直方向に非等方に運動する電子成分の存在が示唆された．方向性プローブを用いた測定を行い，偏光計測と定性的に一致する結果が得られた．

研究成果

• [雑誌論文] Measurements of helium 2^3S metastable atom density in low-pressure glow discharge plasmas by self-absorption spectroscopy of HeI 2^3S-2^3P transition (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Shikama, S. Ogane, H. Ishii, and M. Hasuo
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: (掲載可)
  • URL: http://jjap.jsap.jp/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a compact thermal lithium atom beam source for measurements of electron velocity distribution function anisotropy in electron cyclotron resonance plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nishioka, T. Shikama (責任著者), S. Nagamizo, K. Fujii, H. Zushi, M. Uchida, A. Iwamae, H. Tanaka, T. Maekawa, and M. Hasuo
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 巻: 84 ページ: 073509
  • DOI: 10.1063/1.4815721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a polarization resolved spectroscopic diagnostic for measurements of the vector magnetic field in the Caltech coaxial magnetized plasma jet experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shikama and P. M. Bellan
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum. 巻: 84 ページ: 023507
  • DOI: 10.1063/1.4793403
  • 査読あり
• [学会発表] カスプ磁場中のECRプラズマにおけるリチウム原子発光線の偏光分光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 四竈泰一, 西岡朋美, 永溝聡士, 図子秀樹, 打田正樹, 岩前敦, 田中仁, 前川孝, 蓮尾昌裕
  • 学会等名: 核融合科学研究所プラズマ分光と素過程研究の深化と展開研究会
  • 発表場所: 核融合科学研究所
  • 年月日: 20140100
• [学会発表] カスプ磁場配位ECRプラズマ中でのリチウム原子発光線の偏光分光計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 四竈泰一, 永溝聡士, 北岡弘行, 藤井恵介, 打田正樹, 図子秀樹, 岩前敦, 田中仁, 前川孝, 蓮尾昌裕
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20131200
• [学会発表] Evaluation of electron velocity distribution function anisotropy in an ECR helium plasma by polarization imaging of lithium and helium atomic lines (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Nagamizo, T. Shikama, K. Fujii, H. Zushi, M. Uchida, A. Iwamae, H. Tanaka, T. Maekawa, and M. Hasuo
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC12)
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20130700
• [学会発表] Development of a compact thermal lithium atom beam source for measurements of electron velocity distribution function anisotropy in ECR plasmas (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shikama, T. Nishioka, S. Nagamizo, K. Fujii, H. Zushi, M. Uchida, A. Iwamae, H. Tanaka, T. Maekawa, and M. Hasuo
  • 学会等名: The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC12)
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20130700
• [備考]
  • URL: http://oel.me.kyoto-u.ac.jp