| 研究課題/領域番号 |
26420848
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
岡本 敦 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50396793)
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| 研究分担者 |
北島 純男 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30161475)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 振動励起水素分子 / ヘリコン波放電水素プラズマ / 再結合プラズマ / 非接触ダイバータ / 高エネルギーイオン / 衝突輻射モデル |
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| 研究実績の概要 |
ダイバータ領域に流入する高エネルギーイオンが非接触ダイバータ形成に重要な再結合過程に与える影響を解明するための研究を遂行し、高エネルギーイオンによる励起状態水素分子の生成消滅を評価するための研究基盤となる以下の成果を得た。
(1) 水素プラズマ中の分子スペクトルを高波長分解能の分光器を用いて測定し、Fulcher帯の発光強度から水素分子の振動・回転温度を得た。更に、これらのガス圧力依存性を取得した。
(2) 陽子ビームの選択入射のために、固体表面から陽子のみを発生させ加速する方法の検討を行った。加速の原理検証のために、高密度プラズマ源を整備し、プラズマ生成実験および電子温度・密度計測を行った。
(3) 高エネルギーイオンと再結合プラズマの相互作用の反応素過程を検討し、高エネルギーイオンの影響を包含した衝突輻射モデルを構築した。
(4) プラズマ中でビーム電流を計測するためのエネルギー弁別型ファラデーカップを設計製作し、動作試験を開始した。
(5) 高エネルギーイオンビームの入射の有無で線スペクトル強度を比較する実験を行い、ビーム入射に伴う線スペクトル強度減少を観測した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実施計画に従い、おおむね順調に研究を遂行している。微弱なため計測には長時間露光が見込まれていた分子線の発光強度について、比較的十分な光量を得られることが実験結果により明らかとなった。そのため、装置の大幅な改修を行うことなく、発光強度の二次ガス圧力依存性を取得する実験に着手することができ、得られた分子線強度を解析している。当初想定していた高エネルギーイオンと再結合プラズマの反応素過程に加えて他の素過程も考慮することが、実験と理論モデルの整合に重要となる可能性があることが、研究の進展とともに明らかになってきた。そこで、重要な素過程の断面積収集を行い、衝突輻射モデルへの高エネルギーイオン衝突を組み込む拡張において、これらの素過程も考慮した。
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| 今後の研究の推進方策 |
概ね研究実施計画に従って研究を推進していくことが適当であると考えている。動作試験を行っているエネルギー弁別型ファラデーカップについて、より広範囲のプラズマ条件で動作可能とするために、いくつかの要素について開発研究を行う。これをプラズマ中での高エネルギーイオンビーム電流モニターとすることで、ビームエネルギー・ビーム密度を系統的に変化させた実験を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初、長時間露光実験のための装置改修を計画していたが、大幅な改修をすることなく微弱光を計測可能なことが明らかとなった。一方で、増設するビーム電流モニターはより広範囲のプラズマ条件での動作が望ましいことが判明し、バルクプラズマ除去に関連する開発研究が重要となる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ビーム電流モニターにおけるバルクプラズマ除去には、反射グリッドの構造・寸法と印加電圧の最適化が必要であり、予備検討に基づいた数種類のグリッドを次年度に設計製作し動作試験を行う。
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