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論文

Polychromator for the edge Thomson scattering system in ITER

谷塚 英一; 波多江 仰紀; 藤江 大二郎*; 黒川 敦雄*; 草間 義紀

Review of Scientific Instruments, 83(10), p.10E328_1 - 10E328_3, 2012/07

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.93(Instruments & Instrumentation)

ITERの周辺トムソン散乱計測では、散乱光を分光するために、干渉フィルター式ポリクロメータ分光器を使用する。トムソン散乱計測は、信号が微弱であるため、集光から分光までの間の損失を低減し、信号強度を増大させることが重要な課題である。従来のポリクロメータ分光器では、干渉フィルターを用いて特定の波長成分を取り出し、残りの成分を次の干渉フィルターで再び特定の波長成分とその他に分けることを繰り返して分光を行っており、干渉フィルターでの多数回の反射が必要であった。反射回数の低減による信号強度増大のため、干渉フィルターで分離した透過・反射光それぞれを再び干渉フィルターで透過・反射させる分岐型の分光器を提案した。信号光のフィルターへの入射角を10度以下程度にすることにより、ITERの周辺トムソン散乱計測装置に適用できる性能を持った分光器が製作できる可能性を示した。

論文

Design of collection optics and polychromators for a JT-60SA Thomson scattering system

東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 伊丹 潔; 相田 善明*; 水藤 哲*; 藤江 大二郎*

Review of Scientific Instruments, 81(10), p.10D539_1 - 10D539_3, 2010/10

 被引用回数:10 パーセンタイル:47.36(Instruments & Instrumentation)

JT-60SAにおけるトムソン散乱計測のための集光光学系の設計を行った。YAGレーザーをトロイダル接線方向に入射した場合において、4種類のガラス材を集光光学系のレンズに採用し色収差を補正することで、画角が大きく、コンパクトな集光光学系を設計した。集光光学系は3つのポートに取り付けられ、径方向ほぼ全域が計測可能である。また、高空間分解能,高精度を伴うプラズマ周辺部計測に用いるポリクロメータにおいて、使用するバンドパスフィルターの透過波長域パターンの最適化を行った。最適化にはすべての空間チャネルにおける設計パラメータ(集光立体角,散乱角,有効プラズマ長,散乱長)とダブルパスレーザーシステムを採用することが考慮されている。その結果、約5mmの空間分解能で電子温度及び一部の範囲の電子温度の計測が要求されている精度で計測できる見積もりを得た。

口頭

JT-60SAトムソン散乱計測における集光光学系と計測ポートプラグの概念設計

東條 寛; 波多江 仰紀; 佐久間 猛; 濱野 隆; 篠原 孝司; 伊丹 潔; 相田 善明*; 水藤 哲*; 藤江 大二郎*

no journal, , 

JT-60SAのトムソン散乱計測の集光光学系の概念設計を行った。計4種のガラス材を含んだ7-9枚のレンズからなる屈折系光学系を採用し、色収差を抑制した(解像度は1mm以下)。また集光光学系を計3つのポート(P1, P2, P5)に設置することで、径方向ほぼ全域の計測が可能になる見込みを得た。集光光学系はクライオスタットから真空容器ポートまでアクセスするポートプラグ内に収納する必要がある。プラズマ電流が5MA/8msの時間スケールで減少するディスラプションを想定した場合、板厚30mmで、ポートプラグ先端部から500mm程度の領域まで0.1MA/m$$^{2}$$のオーダーの渦電流が生じると考えられている。先端部の板厚を20mmにすることで、渦電流が流れにくく、最大主応力が設計応力以下に抑える設計が可能となった。

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