不純物ペレットを組合わせた高エネルギー粒子測定用ヘリカル漏洩磁場方式分析器の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580530
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 尾崎 哲 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50183033)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須藤 滋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50142302)
• Keywords: 高エネルギー粒子 / 中性粒子分析器 / ICRF加熱 / 不純物ペレット / 荷電交換 / LHD / ヘリカル / プラズマ

Research Abstract

本年度より、測定器の製作にかかった。本体部に永久磁石、チャンネルトロンを取り付けた。真空チェツクも完了し所定の真空度をえることができた。エネルギー領域は目標とするイオンサイクロトロン加熱の場合数10keVから数100keVであるが実際には常に良好なイオン加熱が行なわれるとは限らないので数keVから観測できるようにする必要がある。そのために現在160kgVまでの水素ビーム源による較正を行っている較正値は概ね設計値と一致している。空間的制約からガスセルの代わりに炭素薄膜を用いてイオン化を行なうが、中性化効率も合わせて測定した。不純物ペレットと高エネルギー粒子との荷電交換による中性粒子は、非常に限られた領域に短時間に多大な粒子束を有する。ペレット荷電交換中性粒子の挙動を理解するため前年度に引き続いてダイヤモンド検出器を用いて測定を行った。今実験シリーズではイオンサイクロトロン加熱は行われなかったので、NBIプラズマを中心に行った。NBIプラズマは視線方向に高エネルギー粒子が少ないためダイヤモンド検出器によるエネルギー分布は難しいが有意な信号が得られることを確認した。また、前サイクルで行ったイオンサイクロトロン加熱時のペレット荷電交換データを解析する計算方法を確立した。これは信号を多チャンネル分析器で行うのではなく、コンピューターに直接取り込んで波高分析するもので、れにより高エネルギー領域のプラズマ中心部の高エネルギーを計算できた。この結果と現在用意している分析器から得られる結果のうち干ネルギー領域が重なり合っている部分を中心に比較検討ができるようになった。

Research Products

• [Publications] Tetsuo Ozaki, et al.: "Spatial resolved high-energy particle diagnostic, system using time-of-flight neutral particle analyzer in large helical device"Review of Scientific Instruments. 74・3. 1878-1882 (2003)
• [Publications] P.Gontcharov, T.Ozaki, et al.: "Development and initial operation of the pellet charge exchange diagnostic on LHD heliotron"Review of Scientific Instruments. 74・3. 1869-1872 (2002)
• [Publications] J.Lyon, P.Gontcharov, S.Murakami, T.Ozaki.et al.: "Spatially resolved measurements of energetic neutral particle distributions in the Large Helical Device"Review of Scientific Instruments. 74・3. 1873-1877 (2002)
• [Publications] N.Tamura, S.Sudo, et al.: "Local impurity deposition in a magnetic island by means of a tracer-encapsulated solid pellet in the LHD"Japan Soc.Plasma Science and Nuclear Fusion Research. 78. 837-839 (2003)
• [Publications] S.Sudo, et al.: "Particle transport diagnostics on CHS and LHD with tracer-encapsulated solid pellet injection"Plasma Physics and Controlled Fusion. 44. 129-135 (2002)
• [Publications] V.Yu.Sergeev, R.K.Janaev, M.J.Rakvoic, S.Zou N.Tamura, K.V.Khlopenkov, S.Sudo: "Optimization of CXRS TESPEL diagnostics on LHD in the visible spectral range"Plasma Physics and Controlled Fusion. 44. 277-292 (2002)