| 研究課題/領域番号 |
63880004
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | (財)レーザー技術総合研究所 |
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研究代表者 |
山中 千代衛 (財)レーザー技術総合研究所, 教授, 所長 (10028920)
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| 研究分担者 |
金辺 忠 (財)レーザー技術総合研究センター, 研究員 (10201427)
車 信一郎 (財)レーザー技術総合研究センター, 研究員 (90201475)
中井 光男 大阪大学レーザー核融合研究センター, 助手 (70201663)
阪部 周二 大阪大学レーザー核融合研究センター, 助手 (50153903)
山中 龍彦 大阪大学レーザー核融合研究センター, 教授 (80107143)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1990
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| キーワード | レ-ザ-同位体分離 / レ-ザ-加熱 / レ-ザ-蒸気生成 |
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| 研究概要 |
レ-ザ-を用いた同位体分離法は、本来の1個光子で1個の同位体原子を分離できるため非常に効率的である。総合効率はレ-ザ-の効率と銅蒸気ビ-ムの発生効率で決まるが、電子ビ-ム加熱で蒸気を発生させる場合、これに必要な電力が全電力の90%をためる。したがって電子ビ-ム加熱に代わる、新しい効率的な蒸気発生法の開発が極めて重要である。本研究では、パルス幅数10nsのレ-ザ-光を金属タ-ゲットに照射して蒸気を発生させるレ-ザ-加熱法について、発生蒸気の特性や効率等を評価することを目標として装置を試作し、実験を行い、その有用性を示すことができた。以下に得られた成果をまとめる。
1.生成蒸気密度の空間分布は cos^5θ従っており、垂直方向に指向性のよいビ-ムが得られる。
2.生成蒸気量は吸収されたエネルギ-密度に比例する。レ-ザ-波長は、吸収率のみに影響を及ぼす。
3.蒸気中には約10%程度のイオンが含まれている。イオンの速度はMaxwell分布に従う。
4.原子蒸気を1個生成するに必要なエネルギ-は1×10^<-15>J/atom程度まであり、この値は電子ビ-ム加熱法と同程度である。
5.一次元熱伝導計算により、レ-ザ-加熱された試料中での温度分布を求めた。過剰な蒸気速度成分が存在するとレ-ザ-のエネルギ-が損なわれるため、効率の低下を招く。高エネルギ-をもつ蒸気成分の低減が効率向上に重要である。
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