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論文

Neutral particle analysis in Mev energy range and relative role of He$$^{+}$$ and C$$^{5+}$$ ions in fast proton neutralization in ICRF and combined ICRF/NBI-heated JT-60U plasmas

Afanassiev, V. I.*; 草間 義紀; 根本 正博; 近藤 貴; Petrov, S. Y.*; Kozlovskij, S. S.*; 佐藤 稔; 森岡 篤彦; 塚原 美光; 西谷 健夫; et al.

Plasma Physics and Controlled Fusion, 39(10), p.1509 - 1524, 1997/10

 被引用回数:20 パーセンタイル:58.25(Physics, Fluids & Plasmas)

ロシア・ヨッフェ研究所との協力でJT-60Uに導入したアルファ粒子分析器を用いて、以下のことが明らかとなった。(1)検出器の水素粒子に対するエネルギー分解能及び中性子に対する検出感度は較正結果とほぼ一致した。(2)ヘリウムプラズマにおいては、ICRF加熱で生成される高速プロトンの中性子過程は、0.4MeV以下ではHe$$^{+}$$、0.6MeV以上ではC$$^{5+}$$との荷電交換が主である。(3)ICRFとNBIを用いた複合加熱時にビームの入射位置を変えると、He$$^{+}$$とC$$^{5+}$$の平均自由行程の違いから高速プロトンの中性化への寄与が変化し、中性粒子スペクトルに差が生じる。その他、ICRF加熱パワーを変えた場合及びプラズマ密度を変えた場合についても、高速プロトンの中性化におけるHe$$^{+}$$とC$$^{5+}$$の役割について述べる。

論文

Neutral particle analyzer with energy range up to 4MeV for both alpha particles and protons

草間 義紀; 根本 正博; Afanassiev, V. I.*; Kozlovskij, S. S.*; Petrov, S. Y.*; 佐藤 稔; 森岡 篤彦; 塚原 美光; A.I.Kislyakov*; M.P.Petrov*; et al.

Fusion Engineering and Design, 34-35, p.531 - 534, 1997/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:57(Nuclear Science & Technology)

原研とロシア・ヨッフェ研究所との協力により、中性粒子分析器の測定エネルギー範囲の拡大と中性子ノイズの低減に成功した。粒子種を分離するために通常は磁場と同方向に印加する電場の方向を逆転した運転方法の採用とその方向に検出器列を新たに配置したことにより、2MeVに制限されていた陽子に対するエネルギー範囲を4MeVに拡大した。また、中性子ノイズの低減により負イオン源NBIで生成される0.5MeVのイオンを精度良く測定するため、各検出器のエネルギー範囲に適したシンチレータの厚さを選んだ。10$$mu$$mに統一していた厚さを、最も薄いもので2$$mu$$mとしたことにより、中性子に対する感度を1桁以上低減できた。サイクロトロン等を用いた較正及びJT-60Uにおける中性水素粒子のエネルギー分布測によって、本分析器の性能を確認した。

報告書

アルファ粒子分析装置制御・データ収集ソフトウェアの開発

佐藤 稔; 根本 正博; 佐々木 弘*; 塚原 美光; S.Y.Petrov*; Afanassiev, V. I.*; Kozlovskij, S. S.*; 草間 義紀

JAERI-Tech 95-026, 77 Pages, 1995/03

JAERI-Tech-95-026.pdf:2.19MB

JT-60Uプラズマ中の高エネルギーイオンの挙動を解明するため、アルファ粒子分析装置が取り付けられた。この装置の主要機器であるアルファ粒子分析器は、ロシア・ヨッフェ物理工学研究所より導入されたものである。装置の運転状態をモニターしながら、JT-60Uの放電シーケンスに従って装置を制御したり、計測データを収集するという複雑な機能を持つソフウェアを開発した。このソフトウェアはCAMACシステムに組み込まれたマイクロコンピューターで使用される。放電シーケンスと切り離したオフラインモード及び放電シーケンスに従ったオンラインモードで、本ソフトウェアの様々な機能を確認した。分析装置はこのソフトウェアを用いて順調に運転され、貴重なデータを提供している。

論文

Charge-exchange neutral particle measurement of MeV energy range on JT-60U

草間 義紀; 根本 正博; 佐藤 稔; 塚原 美光; 飛田 健次; 竹内 浩; S.Petrov*; Afanassiev, V. I.*; Kozlovskij, S. S.*; A.Kislyakov*; et al.

Review of Scientific Instruments, 66(1), p.339 - 341, 1995/01

 被引用回数:17 パーセンタイル:77.92(Instruments & Instrumentation)

JT-60Uにおいてアルファ粒子等のMeV領域のイオンの閉じ込めに関する研究を行うため、これらの粒子を測定する荷電交換中性粒子分析器をロシア・ヨッフェ研究所と協力して開発し、JT-60Uに設置した。当論文では、この分析器の特性と性能、較正実験結果、JT-60Uにおける配置と初期運転の結果について述べる。分析器のエネルギー範囲はアルファ粒子に対して0.5~4MeV、検出器数は8である。検出器はCsI(Tl)シンチレータと光電子増倍管を組み合わせたものである。この分析器の大きな特徴は、中性子及び$$gamma$$線のノイズを除去するため、データ収集系に波高分析を取り入れた点である。波高分析システムを有効に用いるため、サイクロトロン、アルファ粒子線源を用いて粒子のパルス波高のエネルギー依存性等を詳細に調べ、この波高分析システムの有用性をJT-60Uの重水素実験で確認した。

論文

Measurement of atomic hydrogen fluxes in MeV-energy range in ICRF-heated JT-60U plasmas

Afanassiev, V. I.*; 草間 義紀; 根本 正博; 西谷 健夫; S.Petrov*; Kozlovskij, S. S.*; 佐藤 稔; 森岡 篤彦; 塚原 美光; 近藤 貴; et al.

Europhysics Conference Abstracts, 19C(2), p.57 - 60, 1995/00

ヨッフェ研究所との協力で準備したアルファ粒子分析器により、ICRF加熱時に発生するMeV領域の高速水素粒子を測定した。(1)検出器の特性:中性子/$$gamma$$線に対する検出感度及び水素粒子に対するエネルギー分解能は較正結果とほぼ一致した。(2)イオンテイル温度:2倍~5倍までの高調波加熱で形成されるテイル温度は、4倍までは次数とともに上昇し、5倍で減少した。この傾向は、フォッカー・プランクコードによる計算結果と一致した。(3)ICRFパワー依存性:5MW程度で、測定した粒子束(0.3~1MeV)、テイルの蓄積エネルギーは飽和した。よりエネルギーの高いイオンによるパワー収束と加速されたイオンの損失が示唆される。テイル温度の電子密度依存性、テイル温度の減衰についても述べる。

報告書

Direct measurement of MeV-range atomic hydrogen using a charge-exchange neutral particle analyzer in ICRF-heated JT-60U plasmas

草間 義紀; Afanassiev, V. I.*; S.Y.Petrov*; 根本 正博; 木村 晴行; 森岡 篤彦; 佐藤 稔; 塚原 美光; 三枝 幹雄; 近藤 貴; et al.

JAERI-Research 94-036, 9 Pages, 1994/10

JAERI-Research-94-036.pdf:0.51MB

JT-60Uにおいてアルファ粒子等のMeV領域のイオンの閉じ込めに関する研究を行うため、ロシア・ヨッフェ研究所と協力して荷電交換中性粒子分析器を開発し、JT-60Uに設置した。当報告書は、この分析器を用いて得られた最初の測定結果について述べる。重水素ビームとイオンサイクロトロン周波数(ICRF)波を用いた加熱実験で、ICRF波で加速されてできるMeV領域の水素原子(H°)の測定を行った。検出器には、H°の他に中性子及びガンマ線がノイズとして受かった。これらのノイズと粒子信号を分離することを目的にデータ収集系に導入した波高分析(PHA)システムによって、中性子及びガンマ線によるノイズとH°の信号を分離することに成功した。H°のピークの部分のカウント数を足し合わせることによって、H°粒子束の時間変化を容易に得ることができた。

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