2012 Fiscal Year Annual Research Report
２波長テラヘルツレーザーを用いた核融合プラズマ計測法の開発研究
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22360393
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
森下 一男(川端一男) 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (60109353)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 毅志 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (80370138)
田中 謙治 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (50260047)
岡島 茂樹 中部大学, 工学部, 教授 (90113084)
中山 和也 中部大学, 工学部, 講師 (40434584)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 核融合プラズマ / レーザー計測 / テラヘルツ / 干渉計測 / 偏光計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代核融合装置での干渉計、偏光計に必要な、短波長の遠赤外レーサー光源を用いた計測手法を開発した。特に、この時問題となる機械振動補正のために、2波長の同時発振化を確立した。これにより、57ミクロンで1.6ワット、48ミクロンで0.8ワットの高出力同時発振を実現した。干渉計と偏光計のシステムを統合し、干渉位相と回転角の同時計測法を確立した。このような短波長のレーザー干渉計では、レーザーの制御が課題となる。このためにレーザーの制御装置を新たに開発し、その制御性能を調べた。制御序数、特に制御時の動きの大きさを最適化することによって、ほぼ仕様を満足する結果をえることが出来た。その結果、定常状態では、計算通りの動きを示すが、動き始め、特に初期の状態では、これは、バックラッシュと呼ばれる現象と思われるが、その動きは約１／10程度となる事が分かった。これは、一般には好ましくない現象であるが、制御性能を約１桁あげる点において、制御装置として、好ましい結果となった。一方の波長に対してビート周波数の一定制御をした際、もう一方の光はビート周波数1.5 MHzに対して約±0.05 MHz以内の制御性能が得られた。次に、問題となるのは検出器であるが、新しく開発されたVDI社のダイオード（VDI WR-04）を導入した。この検出器は、2 cm程度の大きさで、非常にコンパクトな作りとなっている。ダイオードの検出ピーク値は2.3テラヘルツ付近にあるが、検出感度が１Ｗあたり約1000Ｖと高いのが特徴である。これを用いて2波長ビートを測定した。検出器は50ミクロン帯においても高い検出感度を示すことが分るのと同時に、2波長の同時検出に成功した。この検出器を実際のシステムに適用した。ビート周波数は、約100 kHzから4 MHzまでS/N良く計測可能であった。
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| Research Progress Status |
平成24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度が最終年度であるため、記入しない。
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