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森林 健悟; 香川 貴司*; Kim, D. E.*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.7, p.233 - 236, 2006/00
高輝度X線源で生成したネオン様イオンの内殻励起状態に関係する原子データを幾つかの原子データコードで計算して、計算値の精度の評価を行い、さらに、そのデータを用いての中空原子のX線源,X線天文学への応用に関して検討を行った。原子番号が10から30のネオン様イオンの内殻励起状態の遷移エネルギーレベル,輻射遷移確率をRCI, Cowan, Declauxと呼ばれるコードで計算し、比較を行った。その結果、誤差は遷移エネルギーレベルについて2%以下、輻射遷移確率は20%以下であることがわかった。さらに、これらの原子データをもとにMg, Si, S, Ca, Feイオンの内殻励起状態及び中空原子からのX線数を種々のX線温度に対して計算した。その結果、内殻励起状態からのX線数は、X線温度にほとんど依存しないが、中空原子の場合は、例えば、Sイオンの場合、温度が1keVと3keVでX線数は二桁程度変化し、3keVを超えると内殻励起状態からのX線数に匹敵することがわかった。すなわち、これらのX線数の比較からX線温度を見積もれる可能性がある。この温度特性は、原子によって異なるので、種々の原子のスペクトル解析により、X線温度のより正確な評価が得られる可能性がある。
佐々木 明; 村上 泉*; 高部 英明*
レーザー研究, 28(7), p.446 - 449, 2000/07
平成12年3月に、光量子研究にも深く関連するプラズマ原子過程、原子データの3つの国際会議が開かれた。第一は米国でのAPSプラズマ原子過程会議(APIP)、第二は英国での国際原子分子データ会議(ICAMDATA)、第三は米国での実験室天文学に関する会議である。これらの会議に、原研と委託、協力研究の形でX線レーザーや高強度場科学を共同で研究している研究者が分担して参加し、内容を報告書にまとめた。世界の研究機関でX線レーザーや、天体プラズマの解析をめざした原子データコードの開発が進められていること、超短パルスレーザーやZピンチ装置の応用研究が始められていること、原子データをインターネット上にデータベースを構築して公開する試みが行われていることなどの、現在の研究状況を紹介する。
佐々木 明; 内海 隆行*; 森林 健悟*; 加道 雅孝; 長谷川 登; 田島 俊樹*; 宅間 宏*
Inst. Phys. Conf. Ser., (159), p.387 - 390, 1999/00
短パルスレーザー励起により、電子衝突励起X線レーザーの短波長・高効率動作を得る条件を検討した。ダブルパルスの短パルスレーザーを用い、第1パルスで固体ターゲットをプラズマ化し、第2パルスでこれを加熱、励起する手法について、一次元流体シミュレーションコードと原子過程コードを用いて検討したところ、薄膜ターゲットを用いるとターゲット内部への熱伝導などの損失が少なく、効率よくNi様イオンを生成できることがわかった。次にX線利得を定量的に計算するために詳細な原子構造、原子素過程を含む原子モデルを、HULLAC原子データコードを用いて開発した。これらのコードを用い、Mo,Ag,Xe等でレーザー発振を得るための実験条件について検討した。
佐々木 明
プラズマ・核融合学会誌, 75(10), p.1138 - 1144, 1999/00
高Z原子の多価電離イオン(多電子系イオン)は、構造が複雑なため従来電離度、ポピュレーション、発光スペクトルを計算することが困難であった。最近、モデル化の工夫やエネルギー準位、遷移確率等を計算する原子データコードの開発により、計算結果が天体、実験室プラズマの解析や、X線レーザー、X線源等の開発に応用されるようになってきた。本稿では電子衝突励起X線レーザーの原子モデルを例にとり、多電子系イオンの衝突輻射モデルの研究開発の進展について述べる。原子データコードによる素過程データの計算方法、複雑なレベル構造を正確かつ効率的に扱う高度な平均化手法(STA法、Super Transition Array法)について紹介する。計算精度を高めるため、素過程データの評価と、そのための計算機を活用したデータベース開発の重要性を指摘する。
嶋田 道也; 辻 俊二; 細金 延幸; 二宮 博正
Atomic and Plasma-Material Interaction Processes in Controlled Thermonuclear Fusion, p.319 - 325, 1993/00
次期装置において不純物制御は、現在運転中の大型装置においてより深刻な問題である。そのため大型装置において低温高密度ダイバータ、粒子制御、遠隔放射冷却、熱制御、ヘリウム排気、不純物の発生、遮蔽、輸送などの研究を進めることが重要である。そのためには、不純物の原子データや壁材のスパッタリングのデータ等の整備が不可欠である。特に、定常DT運転で有望視されているタングステン等の重金属、放射冷却や不純物輸送において重要なmedium-Z元素の低電離イオンについては整備が遅れているので、これらを重点的に整備することが望ましい。
and H
with Metal Vapors)中井 洋太; 白井 稔三; 左高 正雄; 杉浦 俊男
JAERI-M 84-169, 123 Pages, 1984/09
この報告書は、H、HおよびHとLi、Na、Mg、K、Ca、Rb、Sr、BaおよびPbなどの金属蒸気の電荷移動断面積の実験データを収集したものである。すなわち、上述の過程の1984年の6月末までに発表された文献を調べ、その結果をまとめたものである。断面積の値を入射エネルギーの関数として、グラフおよび数値表の形にまとめ、これに文献リストを付している。
and H with He,Ne,Ar,Kr and Xe中井 洋太; 菊地 昭*; 白井 稔三; 左高 正雄
JAERI-M 83-143, 114 Pages, 1983/09
この報告書は、H、HおよびHとHe、Ne、Ar、KrおよびXeなどの希ガスの電荷移動断面積の実験データを収集したものである。すなわち、上述の過程の1982年終りまでに発表された文献を調べた結果のものであり、断面積の値を入射エネルギーの関数としてグラフおよび数値表の形にまとめ、さらにこれに文献リストを加えている。
仲野 友英
no journal, ,
プラズマ中のタングステンイオン密度をスペクトル線の測定結果から導出するには、電離及び再結合速度係数などの原子データが必要である。しかし、高電離タングステンイオンについては、実験などによって精度が評価された原子データは少数の例外を除くと存在しない。本研究では、信頼性の高いデータを生産することを目標に、タングステンの電離及び再結合速度係数と断面積を計算し、これらの精度を実験的に評価した。実験的に測定した
に対する
の4s-4p遷移線の強度比から、コロナ平衡モデルを仮定して、の再結合速度係数(または断面積)に対するの電離速度係数の比を比較した。この方法では、上記のスペクトル線強度の比を用いることによって、スペクトル線の発光速度係数が持つそれぞれの電子温度(または電子エネルギー)への依存性を相殺させることができ、高い精度での評価が期待できる。JT-60Uの実験では、測定から得られた結果と、計算結果がよく一致した。一方で、電気通信大学のEBIT装置(電子ビーム・イオン捕捉装置)の実験では、それらの間に約3倍の差がみられた(現時点でその原因は不明)。同様の方法は
と
の3s-3p遷移線に対しても適用可能であり、ITERなど将来の超高温プラズマ中のタングステンイオン密度の測定方法の確立のために有効であると考えられる。
ionization and W
recombination cross-sections仲野 友英; 大橋 隼人*; 中村 信行*
no journal, ,
プラズマ中のタングステンイオン密度をスペクトル線強度の測定結果から導出するには、電離及び再結合速度係数などの原子データが必要である。しかし、高電離タングステンイオンについては、実験などによって精度が評価された原子データは少数の例外を除くと存在しない。本研究では、信頼性の高いデータを生産することを目標に、44価タングステンイオンの電離及び45価タングステンイオンの再結合断面積を計算し、これらの精度を実験的に評価した。実験では、電気通信大学のEBIT装置(電子ビーム・イオン捕捉装置)で測定したWに対するWの4s-4pスペクトル線の強度比から、コロナ平衡モデルを仮定して、Wの再結合断面積に対するWの電離断面積の比を導出した。この方法では、上記のスペクトル線強度の比を用いることによって、スペクトル線の発光断面積が持つそれぞれの電子エネルギーへの依存性を相殺させることができ、高い精度での評価が期待できる。実験による断面積比と計算による断面積比を比較すると、約3倍の差がみられたが現時点でその原因は不明である。同様の方法はW
とW
の3s-3p遷移線に対しても適用可能であり、ITERなど将来の超高温プラズマ中のタングステンイオン密度の測定方法の確立のために有効であると考えられる。
仲野 友英; 大橋 隼人*; 中村 信行*
no journal, ,
プラズマ中のタングステンイオン密度をスペクトル線強度の測定結果から導出するには、電離及び再結合速度係数などの原子データが必要である。しかし、高電離タングステンイオンについては、実験などによって精度が評価された原子データは少数の例外を除くと存在しない。本研究では、信頼性の高いデータを生産することを目標に、44価タングステンイオンの電離及び45価タングステンイオンの再結合断面積を計算し、これらの精度を実験的に評価した。実験では、電気通信大学のEBIT装置(電子ビーム・イオン捕捉装置)で測定したWに対するWの4s-4pスペクトル線の強度比から、コロナ平衡モデルを仮定して、Wの再結合断面積に対するWの電離断面積の比を導出した。この方法では、上記のスペクトル線強度の比を用いることによって、スペクトル線の発光断面積が持つそれぞれの電子エネルギーへの依存性を相殺させることができ、高い精度での評価が期待できる。実験による断面積比と計算による断面積比を比較すると、電子エネルギー3000eV以上ではよい一致が見られたが、それ以下では約2倍の差がみられた。現時点でその原因は不明である。同様の方法はWとWの3s-3p遷移線に対しても適用可能であり、ITERなど将来の超高温プラズマ中のタングステンイオン密度の測定方法の確立のために有効であると考えられる。
