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五明 由夫*; 中村 和幸; 村上 義夫
JAERI-M 82-037, 48 Pages, 1982/04
準定常トカマク炉に不可欠な大容量ヘリウム排気装置開発の背景と現状を調査した。必要ヘリウム排気速度は排気口でヘリウム圧力により決る。近年プラズマ粒子バランスの評価が進み、INTOR規模の炉に必要な排気速度は10
Torrで10
l/s程度とする考え方が支配的である。米国TSTAプロジェクトでクライオポンプの評価が進み、活性炭を吸着剤とするクライオソープション法とアルゴンガス凝縮層によるクライオトラッピング法が有望であることが示された。ターボ分子ポンプを適用するには、数千l/sの排気速度を有し、大容量トリチウム取扱設備として認められるポンプを開発する必要があると考えられる。
前野 勝樹; 河村 洋; 五明 由夫*; 藤沢 登; 鈴木 紀男; 木島 滋; 山本 巧; 平山 俊雄; 嶋田 道也; 上原 和也
Japanese Journal of Applied Physics, 18(8), p.1549 - 1555, 1979/08
被引用回数：6リミタの表面温度を赤外線テレビカメラを用いて測定した。放電中における温度上昇は、ne=1.3
10
cmのとき約300
Cであった。温度上昇から1次元モデルで熱流束を求めた。熱流束は、X線との相関から、加速された電子によるものであると考えられる。熱流束はネガティブスパイクの直前で急激に上昇する。増大された熱流束は通常放電におけるそれより約1桁大きい。
五明 由夫*; 木島 滋; 藤沢 登; 河西 敏; 前野 勝樹; 鈴木 紀男; 平山 俊雄; 嶋田 道也
Japanese Journal of Applied Physics, 18(7), p.1317 - 1324, 1979/00
被引用回数：10モリブデン、カーボン、シリコンカーバイトの3種類のリミタをJFT-2装置でテストした。放電のマクロな性質には差を見つけることはできなかった。ただし、後二者のリミタでの放電では炭素の増加が認められた。リミター表面の温度は最高で1900Cに達したが、プラズマとリミターとのケミカルな相互作用を示すような結果ではなく、むしろ物理的なスパッタリングによる炭素の流入である。
五明 由夫*; 藤沢 登; 前野 勝樹
Journal of Nuclear Materials, 85&86, p.967 - 971, 1979/00
被引用回数：7JFT-2トカマクで用いられたモリブデンリミターの表面特性を、赤外線カメラ,オージェ電子分析器,走査型電子顕微鏡を用いて観察した。放電中のリミター表面最高温度は550Cであり、リミター全体の温度上昇によるモリブデン蒸発は、無視可能な量である。プラズマにさらされたリミター表面は均一に侵食されており、イオンスパッタリングによるものと考えられる。安定な放電のみにさらされたリミター表面において、0.5~20
m直径のアークスポットが観察された。アークスポットへの電流値は1-40Aと評価されるため、アーク回路はスポットのごく近傍で形成されていると考えられる。
上原 和也; 五明 由夫*; 山本 巧; 鈴木 紀男; 前野 勝樹; 平山 俊雄; 嶋田 道也; 木島 滋; 藤沢 登
Plasma Physics, 21(1), p.89 - 99, 1979/00
被引用回数：51トカマク装置の境界プラズマが静電型プローブを用いて研究されている。境界プラズマの密度勾配が指数関数的に減少し、直角方向の拡散がBohm型であることが示され、リミターと壁への粒子束から大域的粒子閉じ込め時間が評価されることが実験的、論理的に展開されている。
五明 由夫*; 藤沢 登; 前野 勝樹; 鈴木 紀男; 上原 和也; 山本 巧; 木島 滋
Nuclear Fusion, 18(6), p.849 - 857, 1978/06
被引用回数：19ポロイダルリミターにより形成されるスクレープオフ層での粒子、エネルギー束を、JFT-2トカマクの平均電子密度1.310,2.810cmの放電について調べ、以下のことが分かった。1.スクレープオフ層では、電子密度が指数関数的に減少し、その程度は、よく知られた理論にボーム拡散を適用することにより説明される。2.プラズマ小半径より1cm以上離れた領域では、リミターへのエネルギー伝達は、マックスウェル分布粒子により形成されるシースにより決められている。3.低い電子密度の場合、リミターの加速電子側では、エネルギー伝達について、加速電子が大きな寄与をする。
五明 由夫*; 田島 輝彦; 藤沢 登
J.Vac.Sci.Technol., 15(1), p.103 - 110, 1978/01
低トロイダル磁場でのトカマク放電による壁表面の清浄化効果を、放電特性の変化および壁表面、残留ガス種の変化を観察することにより、実験的に調べた。放電洗浄により、壁表面はリミターおよび壁材であるモリブデン、ステンレス要素、炭素、酸素、構成される平衡状態に達する。2500回の放電により、その平衡状態とともに、Zeff=4.5の安定で再現性のよいプラズマが得られた。壁表面サンプルには、前述と同様の要素のより構成される推積層が観察された。推積層厚さは、ベロー山位置サンプルの方が、それより3.4cmプラズマから遠ざかったサンプルに較べ、5~10倍厚い値であった。ここで調べた放電洗浄の効果とは、放電中の金属粒子の壁への推積と、放電休止期間中の残留ガス成分の壁への吸着とによって決定されると考えられる。
平山 俊雄; 藤沢 登; 五明 由夫*; 前野 勝樹; 上原 和也; 嶋田 道也; 鈴木 紀男; 山本 巧; 木島 滋
Journal of Nuclear Materials, 76-77, p.452 - 458, 1978/00
被引用回数：8プラズマ中の軽元素不純物(酸素、炭素)と、放電時に発生するガス不純物との関連を調べた。得られた結果は次の通りである。1)H
Oは壁より発生し、酸素の補給源となっている。2)CH
及びCOはイオン衝撃脱離によってリミタから発生する。3)CH及びCOはプラズマ中の炭素の補給源になっていない。4)放電後のメタンの発生は、リミタに打ち込まれた原子状水素とリミタ角に吸着している炭化層との化学的反応に依るものである。
木島 滋; 藤沢 登; 前野 勝樹; 鈴木 紀男; 山本 巧; 五明 由夫*; 平山 俊雄; 嶋田 道也; 上原 和也; 船橋 昭昌; et al.
Journal of Nuclear Materials, 76-77, p.581 - 586, 1978/00
被引用回数：26JFT-2のリミタ、真空容器壁にTi(チタン)をフラッシュすることにより酸素不純物及び放射損失を低減することができた。その結果電子温度分布は広げられ、エネルギー閉じ込め時間及び最高到達平均電子密度は1.6倍改善された。放射損失が詳しく調べられ、最高電子密度を制限する機構について考究されている。
五明 由夫*; 田島 輝彦; 佐竹 徹*; 水野 正保*
JAERI-M 7405, 17 Pages, 1977/11
トカマク型装置第1壁材料としてのモリブデンについて、酸素および水素ガスとの反応を利用して、表面不純物を除去する方法を調べた。モリブデン温度500Cの状態で、1Torrの酸素に続き、0.1Torrの水素と反応させることにより、表面不純物が、1/3~1/4に減少した。この処理は、第1壁表面の吸着質が原因となっているプラズマ中の不純物を、低減する可能性を有することが分った。
五明 由夫*; 田島 輝彦; 藤沢 登; 鈴木 紀男; 木島 滋
JAERI-M 6647, 16 Pages, 1976/07
JFT-2トカマクの放電洗浄過程で、放電特性、壁状態、放電により雰囲気に放出されるガス成分の変化を観察することにより、放電洗浄の効果が統一的に理解された。壁表面の組成は放電洗浄を続けるにしたがって一定の状態を保つようになり、その状態で、Zeff=4.5の安定で再現性のよいプラズマが得られた。放電洗浄中壁位置でプラズマにさらしたサンプルには、ベロー山位置で約300
、谷位置で40のリミター材(Mo)壁材(SUS系)、炭素、酸素で構成される堆積層が観測された。壁状態の沈定機構についても考察する。
五明 由夫*; 野村 真三; 福田 幸朔; 村岡 進; 中村 博雄
JAERI-M 6432, 100 Pages, 1976/03
臨界プラズマ試験装置(JT-60)の第1壁に適用するという立場で各種低原子番号材料を評価し、カーボン、シリコンカーバイドが有望な材料であることを示した。これらについて、粒子衝撃による不純物の発生、真空に関する性質、設計的課題、並びに材料の基礎的性質について調査検討した結果、定量的には実験的に評価する必要のあるものが多く残されていることが分かった。特に、微粉化の問題、科学的スパッタリング、放出ガス量等について基礎的に解明するとともに、設計的課題を進める中で必要な材料データを収集してゆく必要がある。
五明 由夫*; 田島 輝彦
JAERI-M 6297, 14 Pages, 1975/11
次代の大型トカマクでは、プラズマ中の水素以外のイオン(不純物)の量の低減が要請される。本報告では、プラズマと壁表面との相互作用が、衝撃粒子による壁金属のスパッター、収着層の脱雛、表面における粒子の反射という現象で記述できるとするモデルにより、実験で得られいる不純物発生挙動が概略説明できることを示す。その解釈の延長として、ガス不純物は放電洗浄による脱離比の低下に、金属不純物は磁気リミター部におけるダイバータ効果に、不純物量低減の見通しがあることを述べる。
五明 由夫*; 太田 充; 吉川 允二
核融合研究, 32(5), p.153 - 168, 1974/05
臨界プラズマ試験装置に課せられた目標は、臨界プラズマ条件-燃料として重水素と3重水素を用いれば、その発生熱とプラズマからのエネルギ損失とが等しくなる条件で、プラズマ温度が5~10KeV、プラズマ密度と閉じ込め時間の積が2~510sec/ccとなることを達成することである。本報告では、閉じ込め時間に種々の比例法則を適用して目標達成のための最適な装置寸法を検討し、現在進行中の設計(アスペクト比3、プラズマ副半径1m、トロイダル磁場50KG)が、ほぼ最適に近いことを示した。
