Development of a YAG laser system for the edge Thomson scattering system in ITER

ITERにおける周辺トムソン散乱計測装置のためのYAGレーザーシステムの開発

波多江 仰紀; 谷塚 英一; 林 利光*; 小野 武博; 草間 義紀

Hatae, Takaki; Yatsuka, Eiichi; Hayashi, Toshimitsu*; Ono, Takehiro; Kusama, Yoshinori

ITERの周辺トムソン散乱計測装置で用いるYAGレーザー装置の開発の進展について発表する。ITERの要求を満たすためには、繰り返し100Hzで出力エネルギー5JのYAGレーザー装置が必要である。これを実現するために、レーザー発振器から出力されるビームを2分岐し、それぞれのビームを口径14mmのレーザーロッド4本で増幅するレーザーシステムを設計し、レーザー増幅器をはじめとする主要機器の製作と、組立てを行った。レーザー増幅器では、フラッシュランプによる強い励起によって、レーザー結晶内で発生するASEやフラッシュランプ光中のレーザー波長と同じ波長の光が増幅率を低下させる原因となるが、サマリウムを添加したガラスを用いたフローチューブで増幅器内のそれらの光を選択的に吸収させることによって、小信号利得が最大2.8倍向上することを明らかにした。結果として、2つのビームラインを同時運転することにより、ITERの要求性能を越える、100Hz、最大7.66Jのレーザー光を発射できるレーザー装置の開発に成功した。

A prototype YAG laser system for the edge Thomson scattering system in ITER has been newly developed. Performance of the laser amplifier was improved by using flow tubes made of samarium doped glass; the small signal gain reached 20 at its maximum. As a result, an output energy of 7.66 J at 100 Hz was successfully achieved, and the performance exceeded the target performance (5 J, 100 Hz).