2005 Fiscal Year Annual Research Report
水素畜積グラファイトターゲットのパルスレーザーによるアブレーション
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17540468
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
坂和 洋一 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 助教授 (70242881)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
庄司 多津男 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (50115581)
田邉 哲朗 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (00029331)
山崎 耕造 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50115648)
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| Keywords | レーザーアブレーション / トリチウム除去 / グラファイト / パルスレーザー / トカマク / ダイバータ |
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| Research Abstract |
ITERや将来のDT核融合炉におけるプラズマ対向材の候補の1つとして有力視されている炭素材料(カーボン)には、多くのトリチウムが蓄積するため、安全性の観点から定期的に除去する必要がある。その方法の1つである、パルスレーザーを用いたアブレーションによるトリチウム除去のためのレーザー照射条件の最適化を目的として、水素放電に曝されたトカマク装置JT-60のグラファイト製ダイバータ板を用いてアブレーション実験を行った。
Nd: YAGレーザーの4倍高調波(波長266nm、パルス幅20ps、エネルギー<3mJ、強度I_L<9x10^<11>W/cm^2、繰り返し10Hz)を集光レンズを用いてグラファイトターゲットに対して0°または45°の方向から入射した。ターゲットから放出されたイオンと脱離ガスの質量分布および可視発光スペクトルを、それぞれ飛行時間型質量分析器(TOFMS)と四重極質量分析器(QMS)および分校器によって計測した。レーザースポット径とレーザーエネルギーを変えることによって、広いレーザー強度領域にわたってアブレーション特性を計測した。その結果、Cのガス化が起こるアブレーションの閾値以上のレーザー強度領域には、C_2分子・C原子からの発光やC_n^+イオンの放出が支配的な弱いアブレーション領域と、C原子の電離が起こりC^+, C^<2+>イオンからの発光やC^+イオンの放出が支配的な強いアブレーション領域の2つの領域が存在する事が明らかになった。QMSからのH_2信号強度を300ショットまで時間積分することによって求めたアブレーション体積中に含まれるH_2のレーザー照射による脱離率は,強いアブレーション領域の方が大きく、この領域がトリチウム除去に適していることがわかった。
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Research Products
(2 results)
