2005 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波加熱中性リチウムビームの開発とダイバータプラズマ研究への応用
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16360461
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
井口 春和 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (40115522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森崎 友宏 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60280591)
後藤 基志 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00290916)
岡村 昇一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60115540)
佐藤 元泰 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60115855)
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| Keywords | リチウムビーム / マイクロ波焼結 / ダイバータプラズマ / ビームプローブ / イオンソース / ベータ・ユークリプタイト / プラズマ計測 / ビームプローブ分光 |
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| Research Abstract |
今年度の目標は、真空マイクロ波焼結法による大口径(50ミリ径)のベータユークリプタイト円盤のガラス化を実証し、イオンソースとして利用できる見通しを得ることであった。そこで以下の手順にしたがって開発研究を行った。
1.真空マイクロ波焼結炉の運転試験
真空チャンバー(直径約300ミリ、深さ約300ミリ)中央に設置したSiCの薄いディスク(直径80ミリ、厚さ約0.5ミリ)をマイクロ波吸収材として炉の運転試験を行った。マイクロ波の漏れを法定基準以下にするために、観測窓にはパンチングメタル(穴径3ミリ、厚さ1ミリ、鉄製)を使用した。また、放射温度計による温度測定のための観測窓では、マクロ波の波長より十分長い38ミリ径枝管によってマイクロ波の漏れを防いだ。真空チャンバー入り口におけるマイクロ波の反射防止には3スタブ・チューナーを使用した。これらの準備により、定常マイクロ波2.45GHz/1.3kWの真空焼結炉を定常かつ安全に運転できるようになった。
2.リチウムイオンソースのガラス化試験
外側断熱を施した円筒状閉空間(直径80ミリ、高さ60ミリ)の内壁にSiCをコーティングした市販の小型焼結釜を利用した。リチウム・ベータユークリプタイト粉末をアルコールで溶いてペースト状にし、セラミック円板上で直径30ミリ程度の円盤状に塗りつけたものを釜内に入れ、1.0kWのマイクロ波出力で照射した。放射温度計で釜の小穴を通して温度を測定したところ、10分程度でソースがガラス化するために必要な1300℃にまで昇温できることを確認した。そのあとソースを取り出したところ、表面はガラス化していたが、ソースはいくつかの小片に割れていた。冷却段階での熱収縮によるものと思われる。大口径のソース製作のためには、加熱時間、冷却時間、ソース支持構造など、今後工夫が必要であることもわかった。
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