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冨田 幸博*; Smirnov, R.*; Chutov, Y.*; 高山 有道*; 滝塚 知典
プラズマ・核融合学会誌, 6, p.429 - 432, 2004/00
負に荷電したダスト粒子による壁近傍の静電ポテンシャル形成について1次元運動論解析を行った。不動のダスト粒子が一様に分布する系を考える。負荷電のダスト粒子はイオンシース電位降下を減少させることを明らかにした。壁板上で電場を零とするダスト密度の閾値がある。この閾値より高いダスト密度において、静電ポテンシャルに固定振動が現れる。この振動がダストイオン音波であることを明らかにした。その波長はデバイ長のオーダーであり、ダストの密度により係数が決まる。
Smirnov, R.*; 冨田 幸博*; 滝塚 知典; 高山 有道*; Chutov, Y.*
プラズマ・核融合学会誌, 6, p.752 - 755, 2004/00
壁近傍プラズマ中のダスト粒子の挙動について広範囲のダスト半径と質量にわたって調べた。ダストの運動と荷電の方程式を、1次元粒子モデルで模擬されたシースと電離プレシースを持つプラズマ中で解析した。ダスト粒子に働く電場とイオン抗力の釣り合いから、挙動について二つの臨界ダスト半径が存在することがわかった。第一臨界半径は壁に留められる条件、第二臨界半径は短域振動から長域振動への遷移条件である。遅延荷電効果により、第二臨界半径の質量依存性は不明瞭になる。
上原 和也; 前田 満; 津島 晴*; 雨宮 宏*
Journal of the Physical Society of Japan, 72(1), p.94 - 100, 2003/01
被引用回数：2 パーセンタイル：21.39(Physics, Multidisciplinary)周辺プラズマの輸送モデルについての研究の集大成である。トカマクの周辺プラズマにおける磁気面に垂直な輸送が、粒子保存則及びエネルギー保存則を用いて評価される。従来のモデルに電離と荷電変換による損失項を加えさらに温度勾配による輸送への寄与を含めて精密化した。シースポテンシャルで加速される粒子束を含んだ、連続長についての詳細な考察もAppendixに含めた。得られた表式により、JFT-2Mの静電プローブで測定されている実験値を代入して、輸送係数を評価した。
有田 忠明*; 山西 敏彦; 岩井 保則; 西 正孝; 山本 一良*
Fusion Science and Technology, 41(3), p.1116 - 1120, 2002/05
深冷壁熱拡散塔の分離係数をH(水素)-D(重水素),H-T(トリチウム)系で測定した。塔は高さ1.5m,内径0.03mである。塔の中心に同心状に設置するヒーターとして、径0.05mmのタングステン線と、径11mmのシースヒーター型のものを使用し試験した。塔の分離係数は、ヒーター温度の増加とともに増大する。また塔への供給流量の増加に対して、分離係数は減少し最適圧力は増大する。タングステン線使用時の全還流操作時の最大分離係数は、温度1273Kで、H-D系では49.2,H-T系の条件では284であった。供給流量10cm
/min,温度1273K,H-T系の条件で、タングステン線ヒーター使用の場合、最大分離係数は55であったが、シースヒータ使用の場合には温度が763K以外は同条件で、2660の高い分離係数を得た。これは、ヒーター径が大きくなることで、塔内の温度分布勾配が大きくなることによるものである。
滝塚 知典; 細川 哲也*; 清水 勝宏
Transactions of Fusion Technology, 39(1T), p.111 - 118, 2001/01
磁場閉じこめ方式における開放系プラズマの粒子シミュレーションは、流体シミュレーションに導入されている物理モデルの検証に必要である。先進的粒子シミュレーションコードPARASOLを開発した。このコードには、静電的PIC法に加えて二体衝突モデルが採用されている。シミュレーションモデルについて詳しく記述されている。PARASOLシミュレーションで得られた、シース入口での境界条件について示されている。E
Bドリフトの効果、拡散損失と放射冷却の効果について調べた。磁力線に沿った熱輸送についても研究した。
滝塚 知典; 細川 哲成*
Contributions to Plasma Physics, 40(3-4), p.471 - 477, 2000/11
被引用回数：19 パーセンタイル：51.35(Physics, Fluids & Plasmas)スクレイプオフ層(SOL)プラズマとシース形成に対する径電場の効果について、粒子シミュレーションコードPARASOLを用いて研究した。磁気的プレシースに関する従前の理論をシミュレーションによって確認した。ErBドリフトにより、SOLプラズマの流れ様式と密度分布が非対称になる。ダイバータ板に垂直方向の流れが、板の直前で特別に定義される音速より大きくなるという、シース形成の条件を明らかにした。SOLプラズマの非対称は、原理的にこの境界条件がもたらす。ErBドリフトの増加に従い、非対称性は大きくなる。ドリフト速度がある限界を越えると、ErBドリフトが板から流れ出る側のダイバータ領域において、デタッチプラズマが形成される。
仙田 郁夫*
Physics of Plasmas, 2(1), p.6 - 13, 1995/01
被引用回数：10 パーセンタイル：43.6(Physics, Fluids & Plasmas)プラズマと容器壁との間に生成されるシースポテンシャルは、壁の熱負荷等を決定する上で重要な役割をはたす。壁に向う熱いプラズマの流れが存在する場合のシースポテンシャルについて解析を行った。現在の高温プラズマの実験では壁付近の中性子粒子密度がプラズマ密度又はそれ以上に大きくなることが考えられる。本解析では、中性子粒子とプラズマとの相互作用、イオン化・荷電交換相互作用、の効果を正しく考慮している。これらの解析により、生成されるシースポテンシャルが、中性子粒子・プラズマの状態を表わすパラメータにどのように依存するかを議論した。
藤井 常幸; 三枝 幹雄; 木村 晴行; 森山 伸一; 安納 勝人; 河野 康則; 小林 則幸*; 久保 博孝; 西谷 健夫; 小川 芳郎*; et al.
Fusion Engineering and Design, 19, p.213 - 223, 1992/00
被引用回数：6 パーセンタイル：53.1(Nuclear Science & Technology)JT-60での約4年間にわたるイオンサイクロトロン(ICRF)高周波加熱実験におけるアンテナのパワー入射性能についてまとめたものである。この位置制御型アンテナには、高周波損失を低減するために世界で初めてオープン型ファラデーシールドを用いたため、そのパワー入射性能に特に興味が持たれた。実験では、広範囲のプラズマパラメータ(ne=1~710
m
,I
=1~2.8MA,B
=2.2~4.8T)に対して、極めて良好な結果が得られた。すなわち、最大入射パワー3.1MW、入射パワー密度16MW/m
を達成した。この入射パワー密度は世界最高の値である。一方、極めて稀な実験条件(同相アンテナ電流モードでアンテナ-プラズマ間距離30mm以下)で放射損失が急激に増大した。この現象は、近年提唱されているRFシースに基づくイオンスパッタリングによるものと考えられる。
神村 誠二*; 柳生 秀樹*; 望月 修*; 大西 隆雄*; 八木 敏明; 瀬口 忠男
DEI-91-131, p.11 - 19, 1991/12
原子力発電所の主要な機器の一つである電線・ケーブルの寿命を精度高く予測する方法を開発するために、妥当な促進劣化試験方法およびケーブルの非破壊診断方法の研究を行った。2種類の低圧用CVケーブル(架橋PE絶縁/PVCシース)について、使用環境の基準条件(1Gy/h,50
C)での劣化速度の20倍~300倍の加速劣化を行い、機械特性の変化を調べた。また、ケーブルの劣化は開発した劣化診断装置を用い、トルク値の測定より検討した。2種類のCVケーブルについて、加速試験による加速倍率の依存性から寿命を算出できる見通しが得られた。開発した小型の劣化診断装置を用いて求めたケーブルのトルク値とシースの破断伸びの間にはよい相関が得られた。シース材の劣化がケーブルの劣化を支配するとき、本装置によって電線・ケーブルの劣化を非破壊で求めることができる。
滝塚 知典
核融合研究, 64(3), p.255 - 280, 1990/09
ポロイダルダイバータシステムはトカマク核融合炉において有力なパワーと粒子制御法である。ダイバータ機能の解析やシミュレーションに用いられるダイバータプラズマモデルについて簡単に述べる。磁力線方向1次元モデルの解析により、定性的なダイバータプラズマ特性および粗い定量的評価を行う。ダイバータ板での境界条件に関連して、シース条件について特に付録において解説を行う。ダイバータプラズマの密度と温度分布および熱流の巾についての実験結果を概説する。不純物制御実験とヘリウム灰排気実験についても簡単に述べる。最後にダイバータプラズマのデータベースに関する指針について述べる。
荒 克之; 山田 政治; 若山 直昭; 小林 一夫*
Journal of Nuclear Science and Technology, 24(6), p.480 - 489, 1987/06
被引用回数：2 パーセンタイル：29.75(Nuclear Science & Technology)多目的高温ガス炉用炉内温度センサとして、白金モリブデン合金熱電対を実用化するため、Pt-5%Mo/Pt-0.1%Mo熱電対の裸素線を試作し、高温アルゴン中および高温真空中で加熱して、熱起電力、機械的強度、金属組織の安定性を調べた。高温アルゴン中では不純物ガスによるMoの選択的な酸化や炭化が生じ、機械的強度が大巾に低下し、粒界腐食が生じたが、真空中では熱電的、機械的、金属組織的な諸特性はすべて安定していた。これより、素線回りの雰囲気管理の重要性が明らかとなり、不純物ガスのゲッター材であるタンタルをシースとしたTaシース熱電対を試作して1200C3000時間の長期高温試験を実施した。その結果、熱起電力ドリフトは0.7%以下で、素線の機械的強度の劣化もなく、すべて良好に作動した。これより、実用化へ向かっての開発の見通しが得られた。
滝塚 知典; 谷 啓二; 安積 正史; 清水 勝宏
Journal of Nuclear Materials, 128, p.104 - 110, 1984/00
被引用回数：35 パーセンタイル：93.63(Materials Science, Multidisciplinary)ダイバータ・プラズマの性質を、二体衝突モデルを取入れた1次元粒子シミュレーション・コードを用いて調べた。プラズマ・パラメータの衝突度に対する依存性を詳しく調べた。衝突は、シース・ポテンシャル壁を通過できるような大きな速度を持つ電子を供給するという重要な役割を果たす。系の長さを特性長とするプレ・シースが、速度分布の衝突緩和によって形成されることが明らかになった。このポテンシャルにより、流速は音速を超える。
前野 勝樹; 山本 新; 大塚 英男
Japanese Journal of Applied Physics, 24(4), P. 764, 1983/00
本研究は、スクレイプ・オフ・プラズマの広いパラメータ(1eV
電子温度1keV,110
m
電子密度110
m)にわたって、シース電圧を求めたものである。そして将来の大型トカマクにおいて壁への熱流束を500w/cm以下に押えるならば、定常状態ではアークの発生は無いことを提言したものである。
荻原 徳男; 新井 貴; 岸田 晴生*
JAERI-M 82-123, 23 Pages, 1982/09
JT-60など核融合をめぎしているプラズマ実験装置においては、プラズマ壁相互作用に強い関心をいだいている。本報告では、この相互作用の素過程のうち、2次電子放出率を論じる。2次電子放出率は周辺プラズマの平均温度と結びついてシースポテンシャルを決定する。2次電子放出には1次ビームがイオンの場合と電子の場合がある。プラズマ壁相互作用においては電子の方が主たる役割を演ずる。ところで、従来の測定データにはエネルギー範囲と表面状態の2点で問題がある。そこで、電子衝撃による2次電子放出率の測定装置を試作した。本報告では、試作した装置の概要と測定結果の一部について述べる。SUS304およびMoの場合とも洗浄化処理により2次放出率は減少し、一定の値におちつくことがわかった。また、どちらの場合にも、150~200keV以上1keV程度まで2次電子放出率は1を超えることがわかった。
岡田 漱平; 吉川 正人; 伊藤 政幸; 日馬 康雄; 八木 敏明; 吉田 健三
EIM-82-109, p.9 - 18, 1982/00
種々のLOCA模擬環境にケーブル及びEPRのシートを曝し、絶縁抵抗の変化を測定した結果をまとめ、あわせて誘電特性測定の結果からLOCA環境によるEPRの絶縁低下の主たる原因は何かということについて考察を加えた。この結果明らかになったことは以下の通りである。(1)空気を含まないPWR LOCA模擬同時法においては、約1Mrad/hの高線量率下で行ったものと、0.17Mrad/hの低線量率下で行ったものとでは、絶縁抵抗の変化に有意な差は生じなかった。(2)ケーブルの絶縁低下はシートのそれよりも小さく、シースによる保護効果が認められ、空気を含む環境に曝した場合、特に著しい。(3)空気を含まない場合同時法における絶縁低下が大きく、低周波領域での
"の顕著な増大が認められ、これは吸水と関係がある。空気のある場合は同時・逐次・逆逐次法いずれも空気のない場合に比べ低下が大きい。
荒 克之; 山田 政治
日本原子力学会誌, 23(3), p.183 - 190, 1981/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)炉内センサのシースケーブル貫通部(引出部)のシール溶接を電子ビームおよびマイクロプラズマアークを用いて行い、比較検討した。その結果を資料としてまとめたものである。 外径1.0mm
のインコネルシースおよびステンレスシースのケーブルをそれぞれ、インコネルまたはステンレス製のニップルを通して引出し、ニップル先端部でシール溶接を行い、オートクレーブ試験、溶接部断面顕微鏡検査、ヘリウムリーク試験、引張試験、折曲試験を行った。その結果、十分なシール性能が得られることがわかったが、長期信頼性の点からは電子ビームによるシール方法が優れていると言える。
前野 勝樹; 大塚 英男; 山本 新; 荻原 徳男; 山本 巧; 鈴木 紀男; 藤沢 登
Journal of the Physical Society of Japan, 48(6), p.2177 - 2178, 1980/00
被引用回数：5 パーセンタイル：61.38(Physics, Multidisciplinary)JFT-2において、アークの実験的研究がなされた。アークの現象に際して、X線の放射が観測される。このことは逃走電子によって、シース電位がenhanceされることを示している。アークはこのenhanceされたシース電位によって引き起されると考えられる。
木村 晴行; 上田 憲照*; 前田 彦祐; 山本 新; 永見 正幸; 小田島 和男; 仙石 盛夫; 下村 安夫; 関 昌弘; 河村 洋
JAERI-M 7287, 14 Pages, 1977/09
DIVAのダイバータ領域に於ける熱流束・粒子束に対して時間的・空間的分解能の良い測定が行なわれた。ダイバータ一部で電子がトロイダル電界によって加速される側では逃走電子が存在しない場合にでも比較的大きな熱流束が存在する。DIVAに於ける重元素不純物はこの比較的大きな熱流束に依ると考えられている。詳細な測定の結果、この熱流束はエネルギー領域が100から200電子ボルト程度の比較的低エネルギーの電子に依ることが結論される。熱流束と粒子束との間の量的な関係が得られ、且つこれが上述の電子の効果を入れた簡単なシースモデルで良く説明できる。
