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高出力・高繰り返しYAGレーザーを利用したITER周辺トムソン散乱計測装置の開発

Development of the edge Thomson scattering system in ITER using a high pulse energy and high repetition rate YAG laser

谷塚 英一; 波多江 仰紀; Bassan, M.*; Vayakis, G.*; Walsh, M.*; 伊丹 潔

Yatsuka, Eiichi; Hatae, Takaki; Bassan, M.*; Vayakis, G.*; Walsh, M.*; Itami, Kiyoshi

レーザーは、ITER周辺トムソン散乱計測装置の開発における最重要技術の1つである。原子力機構では、ITER用に高出力の原型YAGレーザーの開発を進めている。当初、レーザーと同一の波長1064nmの光が、増幅器内部で光軸に対して垂直方向に往復してレーザーロッド内のエネルギーを損失させていたため、高出力化が困難となっていた。サマリウム添加ガラス製のフローチューブ使用により、この課題を克服し、ITERの目標を超える出力7.66J、繰り返し100Hzのレーザー開発に成功した。また、ITERでは、中性子, $$gamma$$線,ダストなどに光学機器がさらされるため、光学系の分光透過率が経時変化し、電子温度・密度に系統的な測定誤差が生じる。計測用YAGレーザーと同時にルビーレーザーを入射してトムソン散乱スペクトルを解析することによる分光透過率即時較正により、ITERで高精度な測定を常に行うことが可能であることを示した。さらに、これらの高出力レーザーは、ブランケットに据え付けたビームダンプにより、安全に吸収する。新方式のシェブロン型ビームダンプを設計し、ITERでの過酷な熱的・電磁的負荷に適合することを示した。

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