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論文

炉内トリチウム

上田 良夫*; 大宅 薫*; 芦川 直子*; 伊藤 篤史*; 小野 忠良*; 加藤 太治*; 川島 寿人; 河村 学思*; 剣持 貴弘*; 斎藤 誠紀*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 88(9), p.484 - 502, 2012/09

特定領域科研費「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」のレビューのうち第3章4節を執筆した。JT-60Uの30秒Hモード放電では外側ダイバータ板からの炭化水素の発生量が多いときに容器内に残留する水素量が増加することを示した。さらに外側ダイバータ板から発生した炭化水素がプラズマ中でどのような経路を輸送されるのかを調べるため、人為的に外側ダイバータから$$^{13}$$CH$$_{4}$$を注入する実験を行い、実験後にダイバータ・タイルを取り出しタイル上の堆積物を同定した。その結果、注入口のほぼ正面の内側ダイバータ・タイル上に$$^{13}$$Cが多量のHとともに検出された。この結果は、磁力線を横切った輸送が支配的であること、及び$$^{13}$$CとHが結合した形態で輸送された可能性が高いことを示しており、これらから中性の炭化水素、すなわち$$^{13}$$CH$$_{x}$$, x=1$$sim$$4の形態で外側ダイバータから内側ダイバータまで輸送されたと解釈される。

論文

核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開,3; 核融合炉のトリチウム蓄積・排出評価のための理論及びシミュレーションコードの開発

大宅 薫*; 井内 健介*; 清水 勝宏; 滝塚 知典; 川島 寿人; 星野 一生; 畑山 明聖*; 藤間 光徳*; 冨田 幸博*; 河村 学思*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 85(10), p.695 - 703, 2009/10

平成19年度より採択された文部科学省科学研究費特定領域「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」の中の6研究項目の一つである「核融合炉のトリチウム蓄積・排出評価のための理論及びシミュレーションコードの開発」に関して、研究目的,研究開発の現状及び今後の課題について述べる。特に、(1)炉内プラズマ中のトリチウム輸送と対向壁への蓄積と放出,(2)ダスト粒子の炉内プラズマ中の挙動とトリチウム蓄積,(3)プラズマ対向材料のトリチウム蓄積と放出にかかわるモデル構築,コード開発及びシミュレーションの現状を紹介する。

口頭

DNA塩基の熱蒸発時分子量測定

中川 敦引*; 廣安 知之*; 森林 健悟; 剣持 貴弘*; 和田 元*

no journal, , 

放射線損傷メカニズムを解明するため、DNA塩基の電子電離断面積の評価が必要となる。実験的に断面積を測定するには、DNAを高温の蒸気として真空内に導入し、電子衝撃反応を起こすことが一般的である。蒸発の際、供給DNAは加熱により一部分解している可能性がある。そこで計測の際の電子衝撃やイオンアタッチメント時の分子フラグメンテーションがDNAを蒸散させる際の温度によりどのように変化するか理論的,実験的に調査する必要がある。そこで本研究ではDNA塩基のうちアデニンに注目し、蒸散供給する際の分子量を実験的に計測する。最終的には、電荷付与時の分子の分解を低減するためイオン付着法を採用する予定であるが、その前段階として、電子衝撃時の分子分解について実験を行う。講演では、電子衝撃時の分子分解の実験装置の概要及びこの電子衝撃によるフラグメーションパターンの解析結果を示す。

口頭

小型・高強度レーザーにおける固体レーザー材料の分光特性

田尻 訓啓*; 廣安 知之*; 和田 元*; 剣持 貴弘*; 桐山 博光; 大東 出; 笹尾 一*; 鈴木 将之; 岡田 大

no journal, , 

現在、レーザー駆動型加速を用いて加速器サイズを1/10程度まで小型化させることで、重粒子線癌治療を普及させようと研究が進められている。医療利用するには、100MeV以上の粒子線を生成する必要がある。このためには、100TWの高ピーク出力,フェムト秒オーダーの超短パルスを有する高強度レーザーが必要である。本研究では、次期小型・高強度レーザーに適用可能な固体材料の分光学的特性を調査し性能評価を行う。固体材料には、(1)高い効率を得るために半導体レーザー励起ができ、(2)高いピーク出力を可能とするため広い蛍光スペクトル帯域を有し、(3)大型化が可能なYb系セラミック材料を用いる。ドーパント濃度,ホスト材料を変化させ、蛍光スペクトル,吸収スペクトル並びに蛍光寿命の測定を行う。得られたデータをもとに誘導放出断面積等の解析を行い、システムの最適設計を行う。発表では、蛍光スペクトル、及び蛍光寿命から算出した誘導放出断面積とドーパントの濃度及びホスト材料の相関関係について報告する。

口頭

Temperature dependence of the emission cross section of Yb$$^{3+}$$ and Nd$$^{3+}$$ doped ceramic laser materials

泉野 亨輔*; 船曵 かのみ*; 剣持 貴弘*; 和田 元*; 桐山 博光

no journal, , 

現在、他の結晶材料と比較し、セラミックレーザー材料は、短期間・低コストで大型化ができることから、多結晶セラミック材料が新規レーザー母材として注目されている。高平均出力動作時には、レーザー材料は励起光によって加熱されるため、誘導放出断面積の温度依存性を評価することが、信頼性の高いシステム設計を行う上で不可欠である。本研究では、YbドープYAG, YbドープY$$_{2}$$O$$_{3}$$, YbドープLu$$_{2}$$O$$_{3}$$といったYbイオン添加セラミック材料、及びNdイオン添加セラミック材料(NdドープGY)の誘導放出断面積の温度依存性を評価した。蛍光スペクトルのピーク強度は温度が上昇するに従って減少し、半値全幅(FWHM)は増大した。薄い試験材料を用いることにより、材料の濃度、温度にほぼ依存しない蛍光寿命が得られた。誘導放出断面積は計測した蛍光スペクトルと蛍光寿命をFuchtbauer-Ladenburug式に代入し、算出した。今回の測定データは温度を関数とした誘導放出断面積を算出する数値計算に十分応用できるもので、高平均出力レーザーを設計する際の有用なデータベースになるものと考えられる。

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