燃焼プラズマの粒子計測のための協同トムソン散乱計測の開発

Development of Collective Thomson scattering diagnostics for -particle in burning plasma

近藤 貴; 林 利光; 河野 康則; 草間 義紀; 杉江 達夫; 三浦 幸俊

Kondoh, Takashi; Hayashi, Toshimitsu; Kawano, Yasunori; Kusama, Yoshinori; Sugie, Tatsuo; Miura, Yukitoshi

国際熱核融合実験炉(ITER)等における燃焼プラズマの物理特性を把握するためにはプラズマ内部における粒子の速度分布関数の計測が不可欠であるが、その計測法はいまだ確立されていない。このような状況を踏まえ、JT-60Uでは炭酸ガスレーザーを用いた協同トムソン散乱法の開発を進めている。協同トムソン散乱法は、プラズマ中のイオンの動きを反映した電子の集団運動による散乱スペクトルのドップラー広がりを測定することにより、イオンの速度分布関数を測定するものである。従来、炭酸ガスレーザーを用いた協同トムソン散乱は、散乱角が0.5度と小さいために、空間分解能が悪いとの指摘があった。そこで、低域混成共鳴を利用した散乱配位を検討した。サイクロトロン運動を取り入れたレーザーの散乱スペクトル計算を行い、磁力線方向に対するレーザーの入射角度を最適化することにより、散乱角が約0.71度で低域混成共鳴による強い散乱強度が得られることを示した。この測定と従来の散乱角0.5度の測定を同時に行うことで、より詳細な粒子分布が得られることが明らかになった。また、時間分解能の向上とSN比の向上による測定原理の実証のために行っている、周期10Hz,出力エネルギー10Jの単一モード発振の炭酸ガスレーザーの開発状況についても発表する。

no abstracts in English