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-ray and collective Thomson scattering measurements近藤 貴; 長島 章; 塚原 美光; Richards, R. K.*; Hutchinson, D. P.*; 森山 伸一; 森岡 篤彦; 飛田 健次; 草間 義紀; V.G.Kiptily*
Proc. of 1998 Int. Congress on Plasma Physics, p.1478 - 1481, 1998/00
ITERにおいて、高速
粒子計測は開発すべき重要な計測の1つである。JT-60Uにおいて開発している2つの計測について述べる。(1)線計測は、不純物イオンと高速イオンの反応により発生する1~20MeVの線を測定している。これにより、MeVエネルギー領域のイオンエネルギー分布と高速イオンの閉じ込め特性を調べている。(2)協同トムソン散乱は、ITERにおいてイオン温度計測、及び粒子の測定法として候補に上がっており、その測定法を実証するため、並びにJT-60Uのイオン温度計測法として開発を行っている。10ジュールのパルスCO
レーザをプラズマ中に入射し、散乱角0.5度の散乱光をヘテロダイン受信する。散乱パワーの計算により、イオン温度測定に必要なS/N比が得られることが示される。
R.A.Ellis*; 横溝 英明
JAERI-M 84-157, 33 Pages, 1984/08
JT-60トムソン散乱計測用ビューイングダンプ、バッフルについての設計研究を報告する。ビューイングダンプの設計目標を意義する。ダンプ及びバッフルは、トムソン散乱計測システムとJT-60の形状から、その大きさに関する制限が決ます。ビューイングダンプ中の電磁力と熱の解析を示す。ビューイングダンプを構成する個々の刀身の形状配置については特に詳しく解析した。入射光の減衰に影響を与える刀身の形状配置のパラメータについて、その関係式を導びき、代表例について表で示す。この関係式はビューイングダンプ設計において有用なものとなる。
東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 伊丹 潔; 水藤 哲*; 荒木 高士*; 岩本 耕平*; 武田 裕也*
no journal, ,
JT-60SA Thomson scattering diagnostic will provide profiles of electron temperature and density. This presentation shows developments of a YAG laser system and calibration methods, and designs of collection optics and vacuum windows. For the collection optics to be used for the core measurements, refraction system with five lenses is employed. Dispersing focusing power over multiple lenses enable utilizing radiation resistant lenses. Because the entrance pupil is located inside the lenses, the incident light flux can be efficiently focused using compact lens (diameter 225 mm). The resolution for the image is about 0.6 mm, which is almost the same specification of a previous lens design using four lenses. More than 50% of total transmissivity can be achieved over 480-1064 nm wavelength range: thereby making measurements of high electron temperature (
30 keV) possible.
谷塚 英一; 波多江 仰紀; 竹山 茂治; Bassan, M.*; Vayakis, G.*; Walsh, M.*; 伊丹 潔
no journal, ,
ITERでは、20年に渡る実験期間中に、5Jのレーザーを10
パルス程度入射する。従来方式のビームダンプでは、単位面積当たりの入射レーザーエネルギーが高く、損傷が生じることが懸念されていた。損傷箇所にレーザーを入射し続けると、迷光の増加により測定精度が悪化し、最悪の場合、測定不能となる。原子力機構では、吸収率の低いS偏光のレーザービームを多数回反射させることによって徐々にビームエネルギーを吸収するビームダンプを考案し、形状の改良を重ねてきた。その結果、従来型では10
回(100秒)程度のレーザーパルス入射で損傷が生じると見積もられるのに対し、「くの字」型に曲げた板を多数平行に並べる新方式では、10回程度の入射に耐えられる見通しを得た。このような大幅な長寿命化設計の妥当性を確認するため、ビームダンプの材料であるモリブデン試料に対するレーザー耐力試験を行った。損傷が生じるまでの入射パルス数は、入射角及び偏光に依存し、設計時の想定通り、ビームエネルギーの吸収密度でほぼ決まっていることを確認した。さらに、ビームダンプを形成する屈曲板とシムを交互に重ねて拡散接合することにより、設計通りの形状で製作できることも分かった。
東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 伊丹 潔
no journal, ,
JT-60SAトムソン散乱計測システムの設計の進展を報告する。YAGレーザーの像伝送を行うリレー光学系の設計を行った。簡易的な光線追跡を使い、レーザービーム径を30mm程度以下に保ち、50m先までレーザーの伝送が可能であることを明らかにした。これにより、レーザーの回折効果によるエネルギー損失を効率よく抑えることができる。JT-60SAでの過酷な放射線環境に対応して、プラズマ中心計測用の集光光学系の光学設計の変更を行った。レンズ材質を新たに耐放射線性のレンズ材質に変更した。また、真空窓と、プラズマからの輻射熱を受け止めるカバーガラスの構造についても発表を行う。
