移動表面式プラズマ対向機器による粒子制御の原理検証実験

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680574
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 廣岡 慶彦 核融合科学研究所, 研究・企画情報センター, 助教授 (60311213)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野田 信明 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (10144172) ; 西川 雅弘 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50029287) ; 高村 秀一 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40023254) ; 加藤 隆子 核融合科学研究所, 研究・企画情報センター, 教授 (20115546) ; 大藪 修義 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60203949)
• Keywords: プラズマ対向機器 / 粒子制御 / 水素リサイクリング / チタンゲッター / H-アルファ分光

Research Abstract

目的:現存の大型閉じ込め装置で広く用いられる壁コンディショニング等による粒子制御・密度制御法は、粒子飽和の為、定常炉には適用出来ない。そこで本研究ではプラズマ対向表面の不飽和状態を定常的に保つような新概念「移動表面式プラズマ対向機器」を原理検証することを目的とする。
方法:まず、水冷銅製の回転ドラムを内蔵する移動表面式プラズマ対向機器テストユニットを試作した。このドラムの真下に市販チタン・ボールがセットされ回転面に連続的にゲッター蒸着することが出来る。このテストユニットが実際に直線プラズマ装置:NAGDIS(名大院・高村研究室)に取り付けられ、本研究の目的である水素のリサイクリング測定(H-アルファ分光)が行われた。
結果:上記H-アルファ分光に依る水素リサイクリング値がl00%に達したと考えられる状態で、チタンの連続蒸着を開始したところ、分光強度が約6%減少した。チタンの蒸発を続ける限りこの94%リサイクリングの状態はが定常的に維持される事が確認された。また、このときの系内のH2分子の圧力は約3%の減少を示し、H原子濃度に比例すると考えられるH-アルファ分光によるリサイクリング減少と矛盾しない。
次年度の計画:次年度は、現存のチタン蒸発装置を改造しをゲッター材をリチウムに切り替え、実際のプラズマ閉じ込め装置への応用を視野に入れた粒子制御実験を行う予定である。

Research Products

• [Publications] 廣岡慶彦, 他: "定常運転次期閉じ込め核融合炉に於けるプラズマ-壁相互作用の問題点"プラズマ核融合学会誌(小特集). 78・2. 110-142 (2002)
• [Publications] 松廣健二郎, 廣岡慶彦: "固体移動表面式プラズマ対向機器、原理検証実験の現状"プラズマ核融合学会誌. 78・2. 137-140 (2002)