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柴田 薫
波紋, 28(1), p.26 - 28, 2018/02
背面散乱中性子分光器の系譜とダイナミクス解析装置DNAの仕様を簡単に紹介する。DNA分光器は大強度陽子加速器施設(J-PARC)物質・生命科学実験施設(MLF)のパルス中性子源に設置されたSi結晶アナライザーを用いた飛行時間型(TOF)背面散乱分光器(n-BSS)である。DNA分光器と同系の、世界中で稼働中もしくは稼働していた主な研究用原子炉線源設置型およびパルス線源設置型の背面反射結晶アナライザー型高エネルギー分解能中性子分光器の概要を説明し、その中でのDNA分光器の特徴について解説した。
菊池 満; Fasoli, A.*; 滝塚 知典*; Diamond, P. H.*; Medvedev, S.*; Wu, Y.*; Duan, X.*; 岸本 泰明*; 花田 和明*; Pueschel, M. J.*; et al.
Proceedings of 8th IAEA Technical Meeting on Steady State Operation of Magnetic Fusion Devices (CD-ROM), 20 Pages, 2015/05
D型形状でHモード運転の標準的なトカマクは優れた閉じ込め性能を示すものの、過渡的、定常的な熱負荷の問題で大きな課題を持っている。これらを解決する方法として将来を見据えた幅ひろい考え方として形状制御を用いて熱制御を緩和する方式について講演する。
神谷 健作; 川島 寿人; 井戸 毅*; 大山 直幸; Bakhtiari, M.*; 河西 敏; 草間 義紀; 三浦 幸俊; 小川 宏明; 都筑 和泰; et al.
Nuclear Fusion, 46(2), p.272 - 276, 2006/02
被引用回数：3 パーセンタイル：10.71(Physics, Fluids & Plasmas)JFT-2Mでは今回プラズマ周辺部のパラメータを詳細に調べ、HRS Hモードの運転領域をペデスタルパラメータの観点から調べた。HRS Hモードはプラズマ周辺部のパラメータが高密度・低温状態で観測され易く、低密度・高温状態では大振幅のELMが発生した。密度,温度、及び安全係数をスキャンした結果、プラズマ周辺部の規格化衝突周波数が運転領域を決定する重要なパラメータの一つであることが示唆され、ELMy/HRS運転領域境界は規格化衝突周波数が1付近に存在することがわかった。
森山 伸一; 篠崎 信一
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 44(8), p.6224 - 6229, 2005/08
被引用回数：1 パーセンタイル：4.7(Physics, Applied)実時間波形整形の手法を用い、分散処理の概念に基づいて、JT-60U高周波加熱装置の制御設備の改造を行った。改造後のシステムが、従来の集中処理システムに比べて高い性能と信頼性を発揮しているのは当然であるが、実時間波形整形機能により装置運転の役割分担を見直し、高効率で円滑な運転を実現したことは注目すべきことである。実験装置の性格上、実験運転と装置調整は平行して進められ、調整の完了は事実上ありえない。特にプラズマ対向機器でありかつ高い高周波電界の発生するアンテナのコンディショニングには、磁場やプラズマの存在する条件で、きめ細かく入射パラメータを設定することが不可欠である。改造後の典型的な役割分担では、JT-60U全体の実験パラメータを把握する実験オペレータが矩形の入射パワー波形をプログラムし、一方で高周波加熱装置、特にアンテナのその時点での状態を熟知したRFオペレータが、パワー上昇率限界など機器に固有のパラメータを入力する。これらの情報を実時間で合成した入射命令を機器側に送出するようにした。この改造では制御機器間の信号伝達を可能な限り単純化し、汎用機器を多用した。本改造で構築した単純で柔軟性のある分散処理システムは、核融合研究用高周波加熱装置の制御系のあり方を提案するものである。
山崎 大; 曽山 和彦; 海老澤 徹*; 武田 全康; 丸山 龍治*; 田崎 誠司*
Physica B; Condensed Matter, 356(1-4), p.174 - 177, 2005/02
被引用回数：1 パーセンタイル：6.21(Physics, Condensed Matter)Drabkin型エネルギー・フィルターをパルス中性子用高速中性子チョッパーとして使用する方法を提案する。Drabkin型フィルターは共鳴波長
の中性子のみスピンを反転させ、さらにスピン反転した成分のみ取り出すことにより中性子の単色化を行う。この共鳴波長を高速で変化させると、中性子パルスの波長と共鳴波長が一致する瞬間のみ中性子を取り出すことができる。これは全波長パルス整形モードよりもさらにパルス幅を狭く整形することが可能である。実験の結果、Drabkin型フィルターを定常で駆動したときのビーム取り出し時間1.08msに対し、チョッパーモードでは0.21msまで短縮することができた。今後、より高分解能のDrabkinフィルターを用いることでも取り出し時間をずっと短縮することができると予想される。
玉井 広史; 栗田 源一; 松川 誠; 浦田 一宏*; 櫻井 真治; 土屋 勝彦; 森岡 篤彦; 三浦 友史; 木津 要; 鎌田 裕; et al.
Plasma Science and Technology, 6(3), p.2281 - 2285, 2004/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60SCの高性能定常運転シナリオをTOPICSを用いて検討・評価し、
5で自発電流割合86%の定常状態をI
=1.5MA, B
=2T, NBパワー11MWで維持できることを示した。またERATO-Jを用いた解析を行い、導体壁半径とプラズマ小半径との平均比約1.2では、トロイダルモード数1、または2の外部キンクモードに対する壁安定効果により、
5.5まで達成可能であることを示した。さらに 、プラズマを壁に近付けることによって発生する抵抗性壁モードは、容器内コイルを用いた能動制御により抑制されると予測している。一方、のさらなる向上のためにTOSCAによるプラズマ形状の解析を行い、S=(I/aB)q
で定義されるプラズマ形状係数(非円形度と三角形度に強く依存)を4から6まで変えられることを示した。これは高性能プラズマ運転を実現するうえで重要な電流分布と圧力分布の制御性の拡張を示唆している。
横山 啓一; 寺西 慶哲; 戸谷 由起雄; 白井 稔三; 福田 祐仁; 青山 誠; 赤羽 温; 井上 典洋*; 上田 英樹; 山川 考一; et al.
Journal of Chemical Physics, 120(20), p.9446 - 9449, 2004/05
被引用回数：6 パーセンタイル：18.74(Chemistry, Physical)レーザーパルスの波形整形により近接準位への高速選択励起の制御を試みた。レーザーのスペクトル帯域幅よりも狭いエネルギー差を持つセシウム原子の7D5/2及び7D3/2状態に対して、閉ループ型の学習アルゴリズムを用いた波形整形により高選択性を示すパルス波形を見いだした。解析の結果、選択性は量子干渉効果により生じていることが明らかとなり、その有効性を証明できた。単純なパルス対による位相制御に比べて約30%選択比のコントラストが向上した。
山崎 大
波紋, 14(2), p.130 - 133, 2004/04
筆者らは、J-PARCにおける中性子パルス整形のために、Drabkin型エネルギーフィルターの開発を進めている。本論文では、開発の現状とシミュレーション結果について解説する。現時点では波長分解能1.7%と17.3%の試作器を開発しており、その定常モード,チョッパー・モードでの特性試験では期待通りの性能が得られている。シミュレーションでは、全波長パルス整形モードで結合型モデレータからのパルスを、強度や波長バンド幅を大きく損ねることなく、非結合型モデレータ並みに高分解能化できることがわかった。また、チョッパー・モードでは取り出せる波長バンド幅は限られるものの、さらに高分解能化が可能であることがわかっている。
山崎 大; 曽山 和彦; 海老澤 徹*; 田村 格良; 田崎 誠司*
Proceedings of ICANS-XVI, Volume 1, p.407 - 415, 2003/06
Drabkin型エネルギー・フィルターは、空間的中性子スピン共鳴を利用して、望みの波長を持つ中性子を取り出すものである。これをパルス中性子に適用すれば、パルスの波長バンド幅やピーク高さを犠牲にすることなく、そのバースト幅を狭め、テールをカットすることができる。本講演では、Drabkin型エネルギー・フィルターを用いたJ-PARCパルス中性子のパルス整形についてシミュレーションを行った結果について報告する。計算では段階的な磁場勾配を導入し、J-PARCで予想されるパルスの性質に対応させて磁場の時間変化をさせるようにした。この結果、結合型モデレータから得られるパルスのテールが9割程度以上除去できること,パルス幅を非結合型モデレータ並みにすることが可能なことが示された。また、フィルター内部における磁場の周期幅の揺らぎが与える影響について考察し、100周期の磁場に対して1%以下の揺らぎであればほぼ影響はないことを示した。
小関 隆久; M.S.Chu*; L.L.Lao*; T.S.Taylor*; M.S.Chance*; 木下 茂美*; K.H.Burrell*; R.D.Stambaugh*
Nuclear Fusion, 30(8), p.1425 - 1432, 1990/08
被引用回数：116 パーセンタイル：93.27(Physics, Fluids & Plasmas)DIII-Dにおいて起こるGiant ELM(Edge Localized Mode)は、プラズマ周辺におけるバルーニング限界を犯すことと相関があった。[Phys.Rev.Lett.,61,p.1603(1988)]この結果を拡大して検討する。すなわち、適切に楕円度を三角度を変える事によって、セパラトリクス周辺の磁気面において、理想バルーニングモードの第1と第2安定領域の連結領域に入る事を理論的に示した。このとき周辺の磁気面は、圧力勾配をささえるに、その限界がない事が予想される。実験的には、この様に高く変形したプラズマにおいて、Giant ELMが消えた。この理論と実験結果の一致は、先に示した、Giant ELMがバルーニング限界によって起こる仮定を支持するものである。
核融合研究開発センター
JAERI-M 8624, 65 Pages, 1980/01
INTORのプラズマ安定性制御についてのデータベースの評価を行った。その内容は理論的なべー夕値の上限の推定、DIVAに於けるディスラプションの実験結果、広いパラメータに渡るプラズマ成形の検討、位置不安定及びバルーニング・モードに対する導体壁の安定化効果、ディスラプションの抑制法等である。INTORに使用されるSUSブランケットが良好な導体壁効果を有し、プラズマの安定性に寄与することが示された。平衡とプラズマ形状を維持しながら、プラズマ小半径を拡大することが可能であることが検証された。以上の検討を基礎にして、トロイダルコイルの外側にのみコイルを配置するハイブリッドコイルの設計を行った。
eV高エネルギー分解能TOF型Si結晶アナライザーBackscattering分光器DNA(J-PARC)における非弾性・準弾性散乱研究の現状柴田 薫; 川北 至信; 中川 洋; 山田 武*; 富永 大輝*; 松浦 直人*
no journal, ,
J-PARCセンター物質・生命科学実験施設MLFに設置されているSi結晶アナライザー背面反射TOF型高エネルギー分解能分光器DNAは、1.6micro eV以下の高エネルギー分解能を実現し高S/N比で広帯域に亘るmicro eV分解の非弾性散乱・準弾性散乱測定を世界に先駆けて実現した。本発表では、DNA分光器の平成29年度の現状と新たな研究成果を報告書する。
