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n eigenmodes driven by negative-ion-based neutral beams in JT-60U篠原 孝司; 石川 正男; 武智 学; 草間 義紀; 藤堂 泰*; Gorelenkov, N. N.*; Cheng, C. Z.*; 福山 淳*; Kramer, G.*; Nazikian, R. M.*; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 81(7), p.547 - 552, 2005/07
負イオン源中性粒子ビームを用いて高速イオンの圧力の高い状態を作るとアルベン固有周波数帯にバースト状で数十ミリ秒以下の時間スケールの周波数掃引を伴った不安定性(Fast FSやALEと呼んでいる)が観測された。これらの不安定性により高速イオンの輸送が助長されていることが明らかになった。最近、自然組成ダイヤモンド検出器を用いた中性粒子束分布計測により、輸送高速イオンの共鳴的エネルギー依存性が明確に観測された。結果は輸送が、高速イオンと不安定性とが共鳴的に相互作用し、不安定性の電磁場を静的に感じて起きていることを示唆している。また、Fast FSの周波数掃引についても、粒子-MHD混成数値計算コードにより、最近、実験結果を再現する結果を得ており、波動による粒子捕捉領域の軌道周回周波数が変化することによって生じる現象であると考えられる。このような非線形現象について高速イオン圧力分布との関連について報告する。さらに、負磁気シア誘導アルベン固有モード(Reversed Shear-induced AE; RSAE)の発生をTASK/WMコードにより理論的に予測していたが、MSEによる詳細なq分布計測等を用いてJT-60においてこれを同定した。NOVA-Kコードを用いて、RSAEの安定性解析を行い、実験と数値計算の比較を報告する。
n eigenmode experiments using N-NB in JT-60U tokamak篠原 孝司; 武智 学; 石川 正男*; 草間 義紀; 森岡 篤彦; 大山 直幸; 飛田 健次; 小関 隆久; JT-60チーム; Gorelenkov, N. N.*; et al.
Nuclear Fusion, 42(8), p.942 - 948, 2002/08
被引用回数：43 パーセンタイル：77.34(Physics, Fluids & Plasmas)核燃焼プラズマでは、
粒子圧力が高くなると、アルヴェン固有モード(AE)周波数領域の不安定性により粒子の閉じ込めが劣化することが危惧されている。JT-60Uでは、負イオン源中性粒子ビーム(N-NB)入射により高速イオンを生成して、バースト的に発生する周波数掃引不安定性の研究を行っている。最近の解析により、バースト的な周波数掃引現象が、不安定性と高速イオン分布関数の変化と背景プラズマの散逸との非線形な相互作用に起因していると考えられるという結果を得た。また、新たに設置した中性子分布計測により不安定性により高速イオンが再分布していることを示唆しているデータを得た。
n eigenmodes driven by Alfnic beam ions in JT-60U篠原 孝司; 草間 義紀; 武智 学; 森岡 篤彦; 石川 正男*; 大山 直幸; 飛田 健次; 小関 隆久; 竹治 智; 森山 伸一; et al.
Nuclear Fusion, 41(5), p.603 - 612, 2001/05
被引用回数：83 パーセンタイル：90.44(Physics, Fluids & Plasmas)核燃料プラズマでは、粒子圧力が高くなると、アルヴェン固有モード(AE)周波数領域の不安定性により粒子の閉じ込めが劣化することが危惧されている。これまでの実験ではAE周波数領域の周波数掃引不安定性が発生すると高エネルギーイオンの輸送が増大する場合があり、また、周波数掃引不安定性の発生領域とその特性の理解はトカマク研究の重要課題の一つである。最近のJT-60Uの実験において、負イオン源中性粒子ビーム(N-NB)入射により高エネルギーイオンを生成して、周波数掃引不安定性の研究を行い、ITERで予測される粒子の存在条件と同様の条件のN-NBイオンによって、周波数掃引不安定性が不安定かされることを明らかにした。また、速い周波数掃引を伴う不安定性による高エネルギーイオンの損失が、平衡の違いに起因するエネルギー依存性を持っていることを明らかにした。
杉山 僚; 中山 剛; 加藤 政明; 丸山 庸一郎; 有澤 孝
Opt. Eng., 35(4), p.1093 - 1097, 1996/04
被引用回数：17 パーセンタイル：66.59(Optics)銅蒸気レーザー励起色素レーザー発振器において、圧力掃引法をベースにした周波数制御を初めて実証した。圧力容器内に配置されたヘンシュ型色素レーザー共振器から発振するレーザー光の周波数は、容器内の空気屈折率を一定に保つことで100MHz/時間の範囲に安定化される。更に、この空気屈折率を圧力によって変化させるとともに、共振器長及び波長選択素子の設定角度について補正を行うことにより、29GHzの周波数幅にわたる掃引を可能にした。周波数掃引スピードは、2.5GHz/分の速さまで可変である。従来用いられてきた機械掃引法と比較して、この方法は、簡潔な方法であり、有効性が見込まれる。
小菅 淳; 峰原 英介*
no journal, ,
福島第一原子力発電所を含む原子炉の廃止措置において、建屋などに多く用いられている汚染されたコンクリートの除染を効率的に行う事で放射性廃棄物の量を減らし、保管コストを大幅に下げる事が可能となる。しかし、一般的に用いられている除染手法では、作業者の放射線被ばく、除染係数が小さく、放射線残留物が多量に残り、また多量の二次廃棄物が発生する。それに対しレーザー除染は、非接触で、遠隔操作が可能で、特に除染係数
100%が可能であり、二次廃棄物の発生を大幅に抑制する事ができる事を示してきた。コンクリート表面にレーザーを照射すると、照射条件により表面が溶融するガラス化と熱破砕,水分,炭酸塩等の爆裂が起こると言われている。本研究では、高出力密度連続波ファイバーレーザーの高速掃引を用いてコンクリート表層の経時的表面剥離メカニズムの解明のため高速カメラなどを用いた観測について説明する。
小菅 淳
no journal, ,
運転期間を終えた原子炉の廃止措置において大量の放射性廃棄物が発生する。原子炉配管などの金属部品を効率的に除染を行うことにより、廃棄物の量を減らし、保管コストを大幅に下げる事が可能となる。レーザーを用いる除染は、非接触で、遠隔操作が可能であり二次廃棄物の発生を大幅に抑制することができる。我々は、主に金属を対象として、高パワーの連続波ファイバーレーザーを小さいスポット径に集光し、高出力密度で高速掃引することにより瞬時的な蒸発を用いたレーザー除染技術の開発を行っており、実験的評価と解析的評価を行っている。本発表では、様々なレーザー照射条件で試料にレーザーを照射し、金属剥離の表面観察とともに断面測定により溶融深さの観察を行った。また、試料表面に模擬除染材として蛍光塗料を塗布し、蛍光スペクトル強度を測定することにより模擬的な除染試験を行い、レーザー照射条件による除去量の変化を調べた。
