2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13558057
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
高村 秀一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40023254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井口 哲夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60134483)
大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60203890)
上杉 喜彦 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (90213339)
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| Keywords | 中性子源 / 核融合反応 / トカマク装置 / 慣性静電閉じ込め核融合 / 電極バイアス / 熱電子放出 / 重水素プラズマ / プラズマ熱流 |
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| Research Abstract |
高密度のトカマク・プラズマ中に径方向に強い電場を形成するには中心近くに設置した電極から十分な電子を放出し、磁気面を横切って電流を流すことである。従来の実績より、この電子放出は冷電極のアーキングによっても達成されるが、真空容器への局所的熱負荷等好ましくない可能性があるので、今回は「熱」電子放出に期待することとした。準定常・高繰り返しトカマク放電プラズマ自身が電極にもたらす熱でバイアス電極を高温にし、熱電子放出が達成できるか、解析と実験の両面から検討を行った。実験においては直径6mmのタングステン板の場合で2000度C以上の高温を得ることに成功している。
一方、電極に負の高電圧(現在は-5kVまで)と大きな径方向電流(最大200A)そして比較的長いパルス長(最長250microsec)のための高電圧パルス発生装置の製作を行い、用いるトカマク装置CSTN-IVの周辺に設置した。プラズマの自己加熱で電極温度を上げるため、電極からは準定常の電子電流が流れ込み、電源内のパルス・トランスの励磁特性を弱める傾向にあるが、トランスの鉄心の空隙を適切にすることによって15Aの電子電流までの流入が許容できる設計とした。先述の2000度Cの高温を得るには十分であることが判明した。
3月中に電極のプラズマによる加熱特性を取得し、解析結果と比較し、平成14年当初に電極の最適設計製作(電極としてホウ化ランタンの可能性も含め)を行い、バイアス実験に進む予定である。
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