Lost alpha diagnostic based on an imaging bolometer and a multi-foil thermal detector

イメージング・ボロメータと多層膜エネルギー検出器を組合せた損失粒子計測

Peterson, B. J.*; Alekseyev, A. G.*; 木島 滋; 芦川 直子*; Parchamy, H.*; 笹尾 真実子*; 磯部 光孝*; 三浦 幸俊

Peterson, B. J.*; Alekseyev, A. G.*; Konoshima, Shigeru; Ashikawa, Naoko*; Parchamy, H.*; Sasao, Mamiko*; Isobe, Mitsutaka*; Miura, Yukitoshi

粒子の閉じ込めは核融合炉の運転を考えるうえで重要な項目の一つである。粒子は燃料プラズマに対するエネルギー供給を行った後、ダイバータから安全に排気されなければならない。粒子の閉じ込めが悪い場合には、閉じた磁気面からさらにスクレイプオフ層の外側に飛び出した粒子が第一壁に局所的な損傷を与える可能性がある。したがって、損失粒子の測定は実験炉の安全性の観点からも重要な項目である。イメージング・ボロメータとエネルギー吸収用の多層膜を組合せた損失粒子計測法が提案されている。この論文では、LHD並びにJT-60Uで現在試験中のイメージング・ボロメータ,熱源としてレーザーを用いた較正法、並びにイオンビーム加速装置による多層膜エネルギー検出器の予備実験について報告する。なお、この研究の一部は科研費の支援(課題番号16560729と16082207)により実施されている。

The confinement of alpha particles is an important topic for the operation of a fusion reactor as they should transfer their energy to the fuel plasma and then be exhausted safely through the divertor. If their confinement is poor they could escape through the last closed flux surface and scrape off layer in a spatially localized manner that could do serious damage to the first wall. Therefore the diagnosis of lost alpha particles is important for the operational safety and evaluation of an experimental fusion reactor. A diagnostic device has been proposed based on an imaging bolometer and a multi-foil thermal detector. In this paper we discuss ongoing work with testing prototype imaging bolometers on LHD and JT-60U, calibration work using a laser heat source, the testing of a prototype multi-foil thermal detector on an ion accelerator and the design of a diagnostic for ITER. This work is partly supported by Grants-in-Aid for Scientific Research of the JSPS, Nos.16560729 and 16082207.