ITERダイバータ赤外サーモグラフィーにおける較正手法の開発

Development of calibration method of divertor IR thermography for ITER

竹内 正樹; 杉江 達夫; 竹山 茂治; 小川 宏明; 伊丹 潔

Takeuchi, Masaki; Sugie, Tatsuo; Takeyama, Shigeharu; Ogawa, Hiroaki; Itami, Kiyoshi

ITERにおいて装置保護や物理研究のためにダイバータの表面温度を高い空間・時間分解能で計測するダイバータ赤外サーモグラフィーは重要な計測装置の一つである。課題として、プラズマからの粒子の堆積や浸食により観測面における放射率が変化するため、精度の高い計測に影響を及ぼす点が挙げられる。しかし、高放射線,高温,強磁場環境では、較正のためにその都度、計測装置を取り外すことや較正機器を観測面の近傍に設置することは困難である。したがって、このような環境下で変化する放射率をその場較正する手法の開発が重要である。そこで、本研究では発振波長を量子井戸の幅で断続的に選択できる量子カスケードレーザーをタングステン試料に照射し、その散乱光を赤外線カメラで検出して放射率の較正を行う新しい手法の開発試験を開始した。600Cまで加熱できる平面黒体炉での赤外カメラの較正結果とセラミックヒーターで300C程度まで加熱したタングステン試料を3-5ミクロン帯の各種バンドパスフィルターを用いて観測した結果を発表する。

In ITER, divertor IR thermography for measurement of surface temperature on divertor plates with high resolutions in both time and space has been designed by Japan. One of the issues is in-situ calibration of emissivity in IR light on the divertor plates, because the emissivity will change due to changes in surface properties caused by depositions and erosions. However, the in-situ calibration method has not been established yet. We recently conceived a new calibration method that an IR laser (quantum cascade laser) is irradiated to an observation surface and the emissivity will be evaluated from the scatter light. Therefore, laboratory experiments for development of calibration methods have been performed by using the components such as IR camera, heater, IR laser, black body source.