2017 Fiscal Year Annual Research Report
重元素多価イオンの極端紫外スペクトルに関する分光データベースの構築
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15H03759
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
鈴木 千尋 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (30321615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東口 武史 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80336289)
坂上 裕之 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (40250112)
村上 泉 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30290919)
田村 直樹 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (80390631)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | プラズマ・核融合 / 原子・分子物理 / 光源技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的である、重元素多価イオンの極端紫外（EUV）スペクトルに関する分光データベースの構築に向けて、3種類の光源における実験および分光モデルとの比較・検討を進展させた。分担者の坂上が担当するコンパクトEBIT（CoBIT）装置において、高分散分光光学系によるEUV分光計測が順調に軌道に乗り、分解能が従来の光学系に比べて10倍向上した。その結果、多価イオンの未同定スペクトル線の同定が可能となり、重元素の分光データが拡充された。代表者および分担者の田村が担当するLHD装置では、開発した新しいTESPEL入射装置を用いた実験を実施し、その最適化を進めるともに、新型TESPELのプラズマへの入射実験も実施し、初期的結果を得た。昨年度末から開始され、今年度前半にかけて実施された重水素ガスを使用する実験においても、引き続き実験データの拡充を進め、ユーロピウム、プラセオジム等の新たな元素の分光データを拡充した。分担者の東口（宇都宮大）が担当するレーザー生成プラズマでは、ランタノイド系のいくつかの元素について、二重パルスレーザー生成プラズマからの放射スペクトルの遅延時間依存性を観測した。理論計算との比較に関して、分担者の村上や研究協力者が担当し、ランタノイド系元素に関する原子構造計算、特にGRASPコードによる詳細な計算とLHDにおける実験値との比較検討を進めた。これまでにLHDおよびNd:YAGレーザー・炭酸ガスレーザー生成プラズマで得られた、各重元素多価イオンのEUVスペクトルのデータ解析や理論計算との比較検討の結果を、光学的厚さによる違いの観点からまとめて、代表者が欧州物理学会プラズマ物理学会議において発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験面では、LHD装置、CoBIT装置、レーザー生成プラズマ装置のそれぞれにおいて進展が見られた。特に、CoBIT装置における高分散分光光学系によるスペクトル線の同定が進んだこと、また、LHD装置の重水素ガスを使用する実験においても、引き続き実験データの拡充ができたことから、当初の計画通りに進展しているといえる。理論計算においても、より精度が高いと考えられるGRASPコードによる原子構造計算とLHDにおける実験結果との比較が新たに進展した。昨年に引き続き、国際会議や査読付き論文誌における成果発表も順調に推移しており、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は最終年度として、引き続き分光データベースの拡充を行うとともに、研究のまとめとして国際会議等における成果発表を重点的に行う。分担者の坂上が担当するCoBIT装置においては、 引き続き応用上重要な元素を中心として新規データの取得を進める計画である。代表者および分担者の田村が担当するLHD装置では、本年度に予定されている実験においても、未着手の元素のデータ取得を予定するほか、すでに観測された元素についても、新たなスペクトル線の同定の可能性の観点から、波長領域を変えた観測も進める計画である。この他、分担者の東口が担当するレーザー生成プラズマでも、引き続き新たな元素も含めたデータの取得・解析を進める。分担者の村上や海外研究協力者のO'Sullivan（University College Dublin）、Ralchenko（NIST）とも協力して、Hullac、Cowan、FACの各コードによる各元素の原子構造計算および衝突輻射モデルとの比較をさらに進展させる。昨年度に購入したデータサーバーも活用して、これまでの理論・実験データを蓄積してデータベース化し、コード間の相互比較を行う。本研究のこれまでの成果をまとめて、国内学会および国際会議において発表し、学術論文として投稿する。本研究のLHD実験に関連する成果については、9月に行われる「多価イオン物理国際会議」において、代表者が発表予定であり、レーザー生成プラズマに関連する成果は、11月に行われる「原子分子データとその応用に関する国際会議」にて東口が発表予定である。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Observation of the ECH effect on the impurity accumulation in the LHD2017
Author(s)
N. Tamura, C. Suzuki, S. Satake, Y. Nakamura, M. Nunami, H. Funaba, K. Tanaka, M. Yoshinuma, K. Ida, S. Sudo, LHD Experiment Group
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Journal Title
Physics of Plasmas
Volume: 24
Pages: 056118-1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Spectral evolution of soft x-ray emission from optically thin, high electron temperature platinum plasmas2017
Author(s)
H. Hara, H. Ohashi, B. Li, P. Dunne Padraig, G. O'Sullivan, A. Sasaki, C. Suzuki, N. Tamura, H. A. Sakaue, D. Kato, I. Murakami, T. Higashiguchi, LHD Experiment Group
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Journal Title
APL Photonics
Volume: 2
Pages: 081301-1-7
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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