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報告書

電子ビーム蒸発部生成プラズマの磁場を横切る流れ

高柳 智弘*; 池畑 隆*; 真瀬 寛*; 大場 弘則; 柴田 猛順

JAERI-Research 2005-024, 14 Pages, 2005/09

JAERI-Research-2005-024.pdf:1.71MB

電子ビーム加熱蒸発時に発生する弱電離ガドリニウムプラズマ流を、鉄芯間の0$$sim$$$$pm$$1.5kGの磁場に導き、プラズマの磁場中での挙動を調べた。磁場を強くしていくとプラズマは乱れが生じるとともに磁場を横切って流れる量が減少し、やがて検出されなくなった。プラズマが流れなくなる磁場の強さはプラズマ密度に依存せず、プラズマ流が磁場中を横切ることができるのはイオンのラーモア半径がプラズマ幅の2倍程度より大きいときであることがわかった。また、電子ビーム蒸発生成プラズマはその密度によらず一定強度の磁場を横切っては進めないことがわかったので、原子ビーム中のプラズマ除去はこれまでの除去電極への負電圧印加だけでなく、磁場によってもできると考えられる。

報告書

磁場中で生成したレーザー共鳴イオン化プラズマの磁場を横切る流れ

松元 英也*; 池畑 隆*; 真瀬 寛*; 小倉 浩一; 柴田 猛順

JAERI-Research 97-025, 36 Pages, 1997/03

JAERI-Research-97-025.pdf:1.04MB

磁場中を垂直に流れるネオジム原子ビームにパルス色素レーザー光を照射し、共鳴イオン化によりドリフト速度約750m/sの遅いプラズマ流を生成した。プラズマのイオン密度が高いときはプラズマが磁場を横切って直進し、プラズマの生成位置から57mm下流に設けた平板コレクタで検出された。イオン密度を低くしていくと、磁場を高くするに従い磁場を横切り直進してくるプラズマ量の減少が見られ、さらに磁場を高くしていくと検出されなくなった。プラズマのイオン密度3.5$$times$$10$$^{7}$$~1.0$$times$$10$$^{9}$$cm$$^{-3}$$、磁場0~$$pm$$2460Gの広い範囲で平板コレクタに到達するプラズマ量を調べ、磁場中で作られる分極荷層の厚さがプラズマの幅に比べ、十分薄いときプラズマは磁場を横切って直進することが確認できた。

論文

Cross-field flow of plasma produced by laser resonance photoionization

松元 英也*; 相島 幸則*; 池畑 隆*; 真瀬 寛*; 小倉 浩一; 柴田 猛順

Proc. of 1996 Int. Conf. on Plasma Physics, 1(0), p.398 - 401, 1997/00

磁場中を垂直に流れるナオジム原子ビームにパルス色素レーザー光を照射し、共鳴イオン化によりドリフト速度約700m/sの遅いプラズマ流を生成した。プラズマのイオン密度が高く低磁場ではプラズマが磁場を横切って直進し、プラズマの生成位置から60mm下流に設けた平板コレクタで検出された。高磁場にしてイオン密度が低くしていくと、磁場を横切り直進してくるプラズマ量の減少が見られ、さらに磁場を高くしていくと検出されなかった。プラズマのイオン密度が2.7$$times$$10$$^{7}$$~2.0$$times$$10$$^{9}$$cm$$^{-3}$$、磁場が0~$$pm$$2460Gの広い範囲で平板コレクタに到達するか否かは比誘電率$$varepsilon$$$$_{r}$$に依存し、$$varepsilon$$$$_{r}$$$$>$$70のときプラズマは磁場を横切って直進し、$$varepsilon$$$$_{r}$$$$<$$30のとき直進できず下流コレクタで検出できなかった。

論文

Detailed magnetic field measurement on a hybrid undulator for the JAERI FEL

永井 良治; 峰原 英介; 佐々木 茂美; 沢村 勝; 杉本 昌義; 高雄 勝*; 加藤 龍好; 大久保 牧夫; 鈴木 康夫; 池畑 隆*; et al.

Journal of Nuclear Science and Technology, 32(8), p.715 - 718, 1995/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.54(Nuclear Science & Technology)

原研自由電子レーザー計画に用いられる平板型ハイブリットアンジュレーターの性能を評価するために、磁場測定システムによりアンジュレータ磁場の分布を測定した。その磁場分布をコンピュータ・コードと比較した。長手方向には正弦波状であり、断面方向ではほぼ一定であった。アンジュレータ磁場分布の不均一性は十分に小さく原研自由電子レーザーの発振に十分な性能を持つことが解った。

報告書

レーザー干渉・共鳴イオン化法を用いたプラズママイクロアンジュレーターの形成

池畑 隆*; 鈴木 康夫; 永井 良治; 定本 嘉郎*; 佐藤 直幸*; 真瀬 寛*

JAERI-Research 95-028, 20 Pages, 1995/03

JAERI-Research-95-028.pdf:0.92MB

プラズマ・マイクロアンジュレーターの作り方の提案をしている。レーザー干渉法と同位体分離研究で研究されている共鳴イオン化法を用いて、プラズマスクラブを作りアンジュレーターとするもので、極めて独創的な発想に基づくものである。現在の技術レベルで、周期長10~100$$mu$$m、周期数100~1000のアンジュレーターが十分達成でき、その場合には、2ケタから3ケタの大幅な短波長化が期待できる。いいかえると放射光あるいは自由電子レーザーのビームエネルギーを1ケタから2ケタ下げることができる。

報告書

レーザー共鳴イオン化生成プラズマの磁場を横切る流れ

相島 幸則*; 池畑 隆*; 真瀬 寛*; 小倉 浩一; 柴田 猛順

JAERI-Research 95-021, 23 Pages, 1995/03

JAERI-Research-95-021.pdf:0.77MB

ネオジム原子ビームにパルス色素レーザー光を照射し、共鳴イオン化で、ドリフトエネルギー0.5eVで磁場中を垂直に流れるネオジムプラズマを生成した。プラズマ生成部60mm下流に設置した平板コレクタまでプラズマが磁場を横切って到達するかどうかを観測した。低磁場でイオン密度が高い時、プラズマは磁場を横切り直進するのに対し、高磁場で、低イオン密度の時は、コレクタに到達するプラズマ量が減少し、到達時間の遅れが見られた。コレクタへの到達はプラズマ量や到達時間の遅れは、イオン密度7.5$$times$$10$$^{7}$$~1.7$$times$$10$$^{9}$$cm$$^{-3}$$、磁場0~2240Gの広い範囲で、プラズマの比誘電率$$varepsilon$$$$_{r}$$のみで決まり、特に$$varepsilon$$$$_{r}$$$$>$$1000のとき、プラズマは磁場を横切り直進できた。この結果は、非常に低速のプラズマについても、磁場を横切って直進するために必要な$$varepsilon$$$$_{r}$$の最少値の理論予測$$varepsilon$$$$_{r}$$$$>$$(イオン電子の質量比)$$^{1}$$/2=513(ネオジムの場合)と一致した。

論文

Performance of the undulator for JAERI FEL project

永井 良治; 小林 秀樹*; 佐々木 茂美; 沢村 勝; 杉本 昌義; 加藤 龍好; 菊澤 信宏; 大久保 牧夫; 峰原 英介; 池畑 隆*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 358, p.403 - 406, 1995/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:76.26(Instruments & Instrumentation)

原研自由電子レーザー計画のために平板型ハイブリットアンジュレーターを開発した。このアンジュレータの終端処理にはディスプレースメント・フリー終端を採用した。この終端処理は電子の軌道のずれを最小にすることを目的として行った。このアンジュレータの性能について報告する。

報告書

レーザー共鳴イオン化生成プラズマからの回収イオンエネルギーの飛行時間法による測定

相島 幸則*; 池畑 隆*; 真瀬 寛*; 小倉 浩一; 柴田 猛順

JAERI-M 94-056, 11 Pages, 1994/03

JAERI-M-94-056.pdf:0.47MB

レーザーの共鳴イオン化生成ネオジムプラズマから、電極に正負の電圧を印加してイオンを回収した。回収イオンのエネルギーを、負電極側に設けたゲート電極を用いた飛行時間法により、イオン回収の開始時から終了までの任意の時間で測定できるようにした。平行平板電極にV$$_{0}$$(V)の電圧を印加した場合イオン回収の開始時から終了まで常にイオンのエネルギーがV$$_{0}$$(eV)になっていることが確認された。今後、本測定手法を細線電圧印加や高周波電圧印加等の効率的イオン回収時の回収イオンエネルギー測定に用いる予定である。

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