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岡田 耕一*; 近藤 恵太郎; 落合 謙太郎; 佐藤 聡; 今野 力; 岡本 敦*; 小渕 隆*; 北島 純男*; 笹尾 真実子*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.8, p.666 - 669, 2009/09
ITERにおける燃焼制御のために燃料イオン密度比測定が求められている。この燃料イオン比はリアルタイムでフィードバックされなければならないので、燃料イオン比測定のための中性子計測システムには高い計数率が求められる。ITERの通常運転時では、DT中性子はDD中性子の200倍発生すると見積もられている。われわれはTOFスペクトロメータを用いた中性子計測システムを開発し、原子力機構FNSのDD中性子をわずかに含むDT中性子ビームに適用した。燃料イオン比を測定するために、それぞれの中性子からの信号を弁別するウィンドウを用いたシステムを構築し、DT中性子とDD中性子の分離計測に成功した。
居田 克巳*; 坂本 宜照; 吉沼 幹朗*; 竹永 秀信; 永岡 賢一*; 林 伸彦; 大山 直幸; 長壁 正樹*; 横山 雅之*; 舟場 久芳*; et al.
Nuclear Fusion, 49(9), p.095024_1 - 095024_9, 2009/09
被引用回数：29 パーセンタイル：73.33(Physics, Fluids & Plasmas)LHDヘリオトロン装置とJT-60Uトカマク装置におけるイオン系内部輸送障壁形成と不純物輸送のダイナミックスの比較について分析した。特に、両装置においてイオン温度等を測定する荷電交換分光装置の高性能化が行われ、次のような新しい知見を得ることができた。まず、内部輸送障壁の形成位置について、JT-60Uでは形成位置が外側へ拡大しつつ局在化するが、LHDではターゲットプラズマに依存して内側あるいは外側に移動する。また、不純物輸送に関しては、JT-60Uでは内向きの対流があるのに対して、LHDでは外向きの対流によって不純物ホールが形成されることを明らかにした。LHDにおいて観測された外向きの対流は、新古典理論の予想と相反しており、今後さらなる分析を行う予定である。
居田 克巳; 坂本 宜照; 竹永 秀信; 大山 直幸; 伊藤 公孝*; 吉沼 幹朗*; 稲垣 滋*; 小渕 隆*; 諫山 明彦; 鈴木 隆博; et al.
Physical Review Letters, 101(5), p.055003_1 - 055003_4, 2008/08
被引用回数：31 パーセンタイル：78.7(Physics, Multidisciplinary)JT-60Uトカマクの負磁気シアプラズマの内部輸送障壁において、異なるイオン温度分布の空間2回微分で特徴付けられる2つの準安定状態間を自発的に遷移する現象が観測された。遷移フェーズでは、イオン温度分布の空間2回微分から評価した曲率の非対称係数が、対称曲率の場合の0.08から非対称曲率の場合の-0.43に変化する。
居田 克巳; 坂本 宜照; 吉沼 幹朗*; 稲垣 滋*; 小渕 隆*; 松永 剛; 小出 芳彦
Review of Scientific Instruments, 79(5), p.053506_1 - 053506_6, 2008/05
被引用回数：20 パーセンタイル：65.03(Instruments & Instrumentation)空間モジュレーション光学系を有する荷電交換再結合分光システムを用いてイオン温度の空間1回微分と2回微分を測定する手法を新たに開発した。この放置では、光ファイバーバンドルの前面に設置した対物レンズをピエゾ駆動装置を用いて30Hzで0.5mm移動させることで、プラズマ上の測定位置を6cmスキャンすることができる。フーリエ解析を用いて、測定されたイオン温度のモジュレーション成分からイオン温度の空間1回微分と空間2回微分を導出した。
坂本 宜照; 居田 克巳*; 吉沼 幹朗*; 稲垣 滋*; 小渕 隆*; 松永 剛; 小出 芳彦; 吉田 麻衣子; 竹永 秀信
no journal, ,
荷電交換再結合分光装置(CXRS)は、炉心プラズマのイオン温度や回転速度を計測するために広く一般的に用いられている。これまでのJT-60UのCXRSでは、時間分解能は最大16.7msであるが、十分なS/N比を得るには50ms程度とする必要があった。そのため、遷移現象やMHD現象前後でのイオン温度やプラズマ回転分布を詳細に測定することができなかった。今回、高い量子効率が得られかつ低ノイズの背面照射型の冷却CCD検出器と回折格子の前後に口径比F=2.8と明るく収差補正されたカメラ交換レンズ(f=400mm)を配置した分光器を導入することにより、イオン温度や回転速度を従来よりも20倍程度高速(2.5ms)でかつ精度よく測定できる装置を開発した。その結果、内部輸送障壁(ITB)の形成や遷移現象を正確に観測することが可能になった。今回開発した高速CXRSにより、ITB形成や劣化を正確に観測できたことに加えて、準定常維持されている内部輸送障壁において遷移現象が繰り返し起こっていることなどの新しい知見が得られた。
坂本 宜照; 居田 克巳*; 吉沼 幹朗*; 稲垣 滋*; 小渕 隆*; 松永 剛; 小出 芳彦; 藤田 隆明; 竹永 秀信
no journal, ,
荷電交換分光測定装置は、プラズマのイオン温度や回転速度を測定する装置として、広く一般的に使用されている。今回、ピエゾステージを用いてレンズを微少量移動させることにより、観測位置をスキャンすることができるモジュレーション荷電交換分光装置の開発を行った。JT-60U負磁気シアプラズマに適用した結果、50ミリ秒ごとに空間310点のイオン温度とトロイダル回転速度の詳細な分布を得ることに成功した。その結果、内部輸送障壁の成長に伴う構造形成過程が明らかになった。
岡田 耕一*; 近藤 恵太郎; 落合 謙太郎; 佐藤 聡; 今野 力; 岡本 敦*; 小渕 隆*; 北島 純男*; 笹尾 真実子*
no journal, ,
ITERのプラズマ制御のために、プラズマ中心における燃料イオン比を測定する必要がある。DT反応とDD反応の反応確率は燃料イオン比に依存するため、それぞれのエネルギーの中性子を計測することによって燃料イオン比の情報を得ることが可能である。本研究では、二結晶型TOFスペクトロメータ法による燃料イオン比の情報を得るための中性子スペクトル測定を原子力機構FNSの中性子源を用いて行い、DT中性子とDD中性子の分離計測の原理実証試験を行った。
