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論文

CO$$_{2}$$レーザー照射によるPCBの分解試験

山内 俊彦; 亀井 康孝*; 伊藤 伸一*; 古川 行夫*; 峰原 英介

環境科学会誌, 14(1), p.73 - 76, 2001/01

https://doi.org/10.11353/sesj1988.14.73

FELレーザーを照射する前実験として、同じ発振波長域(赤外)にあるCO$$_{2}$$レーザーをPCBに照射し、分解試験を行った。ここでは、約100種類の異性体を含むPCB試料にレーザーを照射した。レーザー出力5W及びパルス幅80$$mu$$sのレーザーを照射したところ分解し、質量分析型ガスクロマトグラフィ(GC/MS)の測定から、照射によるPCBの分解効率は80%以上であった。

論文

赤外レーザー照射によるダイオキシンの分解実験

山内 俊彦; 峰原 英介; 菊澤 信宏; 早川 岳人; 沢村 勝; 永井 良治; 西森 信行; 羽島 良一; 静間 俊行; 亀井 康孝*; et al.

環境科学会誌, 13(3), p.383 - 390, 2000/09

8塩化ダイオキシンであるOCDD及びOCDFの混合20ngにCO$$_{2}$$レーザー及び自由電子レーザーを照射し、ダイオキシンの分解実験を行った。入射波長22$$mu$$mと25$$mu$$mでは照射による変化は見られなかったが、CO$$_{2}$$レーザーの照射では危険なダイオキシンはなくなり、分解に成功した。8塩化ダイオキシン試料は、4-7塩化ダイオキシン類似外に分解したことがわかった。

論文

JT-60Uにおける偏光測定

河野 康則

プラズマ・核融合学会誌, 76(9), p.855 - 859, 2000/09

https://ci.nii.ac.jp/naid/110003825508

長時間運転を行うITERなど将来の核融合装置においては、信頼性の高い電子密度計測が必要不可欠である。一方で、偏光法-プラズマ中をトロイダル接線方向に伝搬するレーザ光のファラデー回転角を測定し電子密度を求める方法-は高い信頼性が期待でき、ITERに適する新しい計測法として提案されていた。また、光源レーザとしては、赤外CO$$_{2}$$レーザ(波長10.6ミクロン)が候補に挙げられていた。そこでJT-60Uでは、CO$$_{2}$$レーザ偏光計を新たに開発し、本偏光法の原理実証研究を進めてきた。本稿では、一連の研究成果について解説を行う。

論文

協同トムソン散乱(用語解説)

近藤 貴

プラズマ・核融合学会誌, 76(9), P. 888, 2000/09

電磁波の散乱波長がデバイ長より大きい場合の散乱現象。その散乱波長域で熱揺動以上の波動・乱れが励起されている場合は、そのスペクトル測定に用いられる。他方、熱揺動の場合の散乱スペクトルはイオンを遮蔽する電子群の協同(集団)運動のドップラーシフトを受けて、電子とイオンの双方の速度分布関数を反映する。後者を利用して、1970年代にはCO$$_{2}$$レーザーなどを用いてイオン温度計測の一手法として開発されたので、イオン・トムソン散乱とも呼ばれる。近年、核燃焼プラズマの$$alpha$$粒子計測法の有力な候補として見直され、光源としてジャイロトロン(ミリ波)あるいはCO$$_{2}$$レーザー(波長10.6$$mu$$m)を用いて研究が行われている。前者は、JETで高エネルギー粒子を対象として測定が行われて(波長2.1mm)、TEXTORに引き継がれている。散乱角が大きくとれるが、プラズマ中の屈折のため散乱場所を同定する必要がある。後者はJT-60Uで開発が進められており、波長が短いため小角散乱にする必要があるが、屈折の問題は無く散乱場所の同定は容易。

論文

Dual CO$$_{2}$$ laser polarimeter for Faraday rotation measurement in tokamak plasmas

河野 康則; 千葉 真一; 白井 浩; 井上 昭*; 長島 章

Review of Scientific Instruments, 70(1), p.714 - 717, 1999/01

https://doi.org/10.1063/1.1149470
 被引用回数：9 パーセンタイル：56.1(Instruments & Instrumentation)

大型トカマクにおけるファラデー回転測定のためのデュアルCO$$_{2}$$レーザ偏光計に関して報告する。この装置は、炭酸ガスレーザの異なる発振波長(10.6$$mu$$m、9.27$$mu$$m)を光源とする同形式の2つの偏光計より構成される。これにより、偏光角測定時の誤差となる真空窓での余分なファラデー回転成分を除去することができる。それぞれの偏光計は安定な測定が行えるよう、2つの光弾性変調器と1つの偏光子、1つの検出器より構成されている。JT-60Uでの初期的な結果として、波長9.27$$mu$$mのレーザ光のファラデー回転測定に成功している。この結果は、ITERに提案されているファラデー回転に基づく密度計測に、本偏差計が適用可能であることを示している。

論文

Fast ion diagnostics in JT-60U; $$gamma$$-ray and collective Thomson scattering measurements

近藤 貴; 長島 章; 塚原 美光; Richards, R. K.*; Hutchinson, D. P.*; 森山 伸一; 森岡 篤彦; 飛田 健次; 草間 義紀; V.G.Kiptily*

Proc. of 1998 Int. Congress on Plasma Physics, p.1478 - 1481, 1998/00

ITERにおいて、高速$$alpha$$粒子計測は開発すべき重要な計測の1つである。JT-60Uにおいて開発している2つの計測について述べる。(1)$$gamma$$線計測は、不純物イオンと高速イオンの反応により発生する1~20MeVの$$gamma$$線を測定している。これにより、MeVエネルギー領域のイオンエネルギー分布と高速イオンの閉じ込め特性を調べている。(2)協同トムソン散乱は、ITERにおいてイオン温度計測、及び$$alpha$$粒子の測定法として候補に上がっており、その測定法を実証するため、並びにJT-60Uのイオン温度計測法として開発を行っている。10ジュールのパルスCO$$_{2}$$レーザをプラズマ中に入射し、散乱角0.5度の散乱光をヘテロダイン受信する。散乱パワーの計算により、イオン温度測定に必要なS/N比が得られることが示される。

論文

Two-color polarimeter for electron density measurement on large tokamaks

河野 康則; 長島 章

Review of Scientific Instruments, 68(11), p.4035 - 4037, 1997/11

https://doi.org/10.1063/1.1148377
 被引用回数：10 パーセンタイル：62(Instruments & Instrumentation)

ITERなど大型トカマクにおける接線ファラデー回転測定のための2波長レーザ光偏光計を提案する。これは接線ファラデー回転測定にもとづく電子密度計測の実現を目的とするものである。この2波長レーザ光偏光計により、プラズマによるもの以外に真空窓で発生する余分なファラデー回転成分を除去できることを示した。また、炭酸ガスレーザの2つの波長、10.6及び9.27$$mu$$mが大型トカマクにおける光源として適していることを示した。さらに、トカマク運転中にレーザ光強度やレーザ光軸が変動する場合でも、信頼性高い偏光測定が行えるよう、光弾性変調器を用いた偏光角検出器の使用を提案した。このような偏光角検出器は、従前の干渉計とも容易に共存可能で、偏光計と干渉計を組み合わせることで高精度の電子密度計測が期待できる。

論文

Tangential CO$$_{2}$$ laser interferometer for large tokamaks

河野 康則; 長島 章; 土屋 勝彦; 軍司 操一*; 千葉 真一; 波多江 仰紀

プラズマ・核融合学会誌, 73(8), p.870 - 891, 1997/00

http://ci.nii.ac.jp/naid/110003826925

大型トカマクにおける電子密度計測を目的として、接線CO$$_{2}$$レーザ干渉計を開発した。主な内容は以下の4項目である。(1)大型トカマクにおける接線視野干渉計の成立条件の検討、(2)CO$$_{2}$$(10.6$$mu$$m)と赤外HeNe(3.39$$mu$$m)の組み合わせによる干渉計の開発、(3)CO$$_{2}$$(10.6$$mu$$m)とCO$$_{2}$$(9.27$$mu$$m)の組み合わせによるデュアルCO$$_{2}$$レーザ干渉計の開発、(4)超高精度位相比較器の開発、である。本研究により得られた成果により、デュアルCO$$_{2}$$レーザ干渉計がJT-60UだけではなくITERなど将来の大型装置にも適用可能であることが示された。

論文

Dual CO$$_{2}$$ laser interferometer with a wavelength combination of 10.6 and 9.27 $$mu$$m for electron density measurement on large tokamaks

河野 康則; 長島 章; 波多江 仰紀; 軍司 操一*

Review of Scientific Instruments, 67(4), p.1520 - 1528, 1996/04

https://doi.org/10.1063/1.1146892
 被引用回数：38 パーセンタイル：89.89(Instruments & Instrumentation)

デュアルCO$$_{2}$$レーザ干渉計は大型トカマクの電子密度計測のために開発された新しいCO$$_{2}$$レーザ干渉計である。本装置では、異なる波長(10.6$$mu$$m及び9.27$$mu$$m)の2つのCO$$_{2}$$レーザ干渉計により、電子密度成分と光路長成分の分離測定を実現した。CO$$_{2}$$レーザ光のみを使用することで、真空窓の汚れや反射ミラーの振動の影響を低減することができた。本装置では、JT-60Uにおいてディスラプション時の密度挙動の測定に成功するなど、ITERなどの将来の大型トカマクへの適用性を示すことができた。

報告書

Development of dual CO$$_{2}$$ laser interferometer for large tokamak

河野 康則; 長島 章; 波多江 仰紀; 軍司 操一*

JAERI-Research 95-023, 27 Pages, 1995/03

JAERI-Research-95-023.pdf:1.03MB

デュアルCO$$_{2}$$レーザ干渉計は、波長の異なった2つの干渉計(10.6$$mu$$m及び9.27$$mu$$m)により、電子密度成分と光路長変化成分の同時測定を行うものである。さらに周波数シフトの共用化により、両者の干渉ビート周波数を一致させることで,装置の安定性向上を得ている。特長は、真空窓の汚れや反射ミラー振動の影響の低減化、比較的単純な光学部品構成の実現、等である。JT-60Uにおいて、これまでプラズマ電流3MAまでの電子密度を測定することができた。またディスラプション時における密度挙動をフリンジロスなしに計測することに成功した。実効的な密度分解能は、約2$$times$$10$$^{19}$$m$$^{-2}$$(1/10フリンジに相当)であった。分解能改善の目的で開発中の高分解能位相比較器の精度が30psであり、設計値(50ps)を満足させることがわかった。今回の成果はITERなどの大型装置における干渉測定の実現性を拓いたといえる。

報告書

CO$$_{2}$$レーザー光伝送用ファイバーの光学的性能評価

原口 和三*; 福田 武司; 高橋 虎之助*; 横溝 英明; 葭田 典之*

JAERI-M 88-091, 29 Pages, 1988/05

JAERI-M-88-091.pdf:1.1MB

CO$$_{2}$$レーザー光伝送用ファイバーは、CO$$_{2}$$レーザー光による干渉、散乱等の測定系を構成する際に、長距離伝送するための光学部品や光路管に代わる新しい光学素子として期待される。臭化銀結晶を素材として光ファイバーは、10$$mu$$m帯までの広い透過波領域、低損失等CO$$_{2}$$レーザー光伝送用ファイバーとしてかず多くの優れた性能を有している。 ここでは、試作された臭化銀結晶ファイバーを用いて干渉測定に必要な伝送特性について試験をおこなった。

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