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論文

JT-60Uの加熱用中性粒子ビーム中の酸素量とプラズマ中の酸素量との関係

仲野 友英; 小出 芳彦; 本田 敦; 梅田 尚孝; 秋野 昇; 東島 智; 竹永 秀信; 久保 博孝

プラズマ・核融合学会誌, 81(9), p.708 - 716, 2005/09

中性粒子ビーム入射実験を開始した直後では中性粒子ビームには重水素に対して8%以上の酸素が含まれており、炉心プラズマに含まれる酸素量のうち約50%が中性粒子ビームに由来するものであった。中性粒子ビームに含まれる酸素量はビーム入射を重ねるごとに減少し、約850ショット後には約1%になった。このとき、プラズマに含まれる酸素量のうち中性粒子ビームに由来する酸素量は20%以下であった。中性粒子ビームから入射された酸素のプラズマにおける閉じ込め時間は0.18秒と評価された。

論文

Impurity transport and its application to ion temperature measurement in JT-60U divertor plasmas

仲野 友英; 久保 博孝; 朝倉 伸幸; 清水 勝宏; 東島 智

プラズマ・核融合学会誌, 80(6), p.500 - 510, 2004/06

ダイバータプラズマにおいて水素イオン温度の空間分布はプラズマ及び不純物の輸送を調べる上で重要なパラメータである。本研究では、JT-60Uダイバータプラズマにおいて、リチウム様炭素イオン(CIV)の主量子数n=6-7遷移によるスペクトル線の拡がりから水素イオン温度を測定した。このような高電離高励起状態の炭素イオン(CIV n=7)が生成されるのは、励起状態の水素原子からヘリウム様炭素イオン(CV)への電荷移行過程による。これを実験結果と衝突放射モデルによる計算結果を比較することにより明らかにした。実験で得られたスペクトル線形状から、2つの温度成分が導かれた。これはダイバータ部の低温水素イオンと、主プラズマ周辺の高温水素イオンの温度を反映していると考えられる。これを定量的に理解するため、モンテカルロ法によるプラズマ輸送計算を行い実験結果と比較した。

論文

多波長域の赤外線サーモグラフィ装置を援用した三色放射温度計の提案とその定量評価に関する研究

稲垣 照美*; 石井 敏満; 岡本 芳三*

非破壊検査, 48(10), p.673 - 681, 1999/00

提案する赤外線三色分光放射温度計測法は、検出波長域の異なる3台の赤外線サーモグラフィ装置、あるいは3種類の赤外線フィルタを内蔵した装置を利用し、計測対象物の温度を計測する手法である。なお、計測に利用した赤外線サーモグラフィ装置は、2-13$$mu$$mの検出波長帯域を有している。本研究では、測定対象物表面の放射率をパラメータとした数値シミュレーションや一連の検証実験を実施した。その結果、赤外線三色分光法放射温度計測法が対象物表面の放射率や反射率、及び周囲環境条件を特定することなく$$pm$$5K程度の誤差で、対象物表面の真の温度を測定できることがわかった。また、この計測法は、放射率を特定しにくい対象物の二次元定量温度計測、及び原子力施設などの人が近寄り難い領域にある機器構造物の非破壊診断に有効となり得る可能性がある。

論文

感温液晶による温度計測の高速化

秋野 詔夫; 一宮 浩市*; 森本 俊一*; 久保 真治; 鷺谷 昭二郎*; 中西 真行*

第32回日本伝熱シンポジウム講演論文集, 0, p.307 - 308, 1995/05

感温液晶は、温度により様々な色彩を提示するので、リアルタイムに温度分布を可視化計測する用途に最近よく利用されている。本報告は、高速で変化する温度場を感温液晶で計測することを目的として、光・色彩計測の高速化を試みた結果について述べるものである。まず、液晶の分光反射率を測定し、そのデータを用いて高速光センサーの出力特性を予測計算した。その結果より、異なった分光感度特性を有する2種のアバランシェフォトダイオードの出力の比が、広い温度範囲で温度と良い相関を有することを見出した。次いで、実際的に確認実験を行い、従来の方法と較べて広い温度範囲で精度良く温度測定ができることを示した。

論文

JT-60の放射強度測定用分光システム

久保 博孝; 杉江 達夫; 逆井 章; 小出 芳彦; 西野 信博*; 赤岡 伸雄*; 竹内 浩

核融合研究, 59(SPECIAL ISSUE), p.189 - 201, 1988/00

JT-60の分光計測の基準として開発された放射強度測定用分光システムについて、その性能を中心に現在までの計測結果の例も含めて記述した。

報告書

JT-60分光計測用機器の耐放射線性試験; 臨界プラズマ試験装置設計報告,126

西谷 健夫; 杉江 達夫; 田中 隆一; 中村 義輝; 平尾 敏雄; 金子 哲*; 森 治通*; 山下 貴司*; 金原 政男*; 永田 浩*; et al.

JAERI-M 84-047, 46 Pages, 1984/03

JAERI-M-84-047.pdf:1.33MB

JT-60の分光計測を構成する部品の内、光電子信管、シリコンフォトダイオード、回路系、ガラス面板、ミラ、回析格子、光学ガラスにいて$$gamma$$線照射試験を一部中性子照射試験を行った。光電子増管とシリコンフォトダイオードは$$gamma$$線に対し感度を有し、さらに光電子増倍管は照射により暗電流が増加した。アナログ回線は照射中も正常に動作したが、デジタル回路では10$$^{5}$$R/hでカウンタが破損した。ガラス面板は、石英ガラスが$$gamma$$線の影響が最も少ないことがわかった。ミラーおよび回析格子は照射による影響がみられなかった。光学ガラスについては、$$gamma$$線による着色が少ないノンブラウンガラスが中性子に対しても着色が少ないことがわかった。

口頭

Experimental evaluation of W recombination and Ionization rates/cross-sections

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$$mbox{W}^{44+}$$に対する$$mbox{W}^{45+}$$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、$$mbox{W}^{45+}$$の再結合速度係数(または断面積)に対する$$mbox{W}^{44+}$$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$$mbox{W}^{62+}$$$$mbox{W}^{63+}$$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。

口頭

Experimental evaluation of W$$^{44+}$$ ionization and W$$^{45+}$$ 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$$^{44+}$$に対するW$$^{45+}$$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$$^{45+}$$の再結合断面積に対するW$$^{44+}$$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$$^{62+}$$とW$$^{63+}$$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。

口頭

44価および45価タングステンイオンの電離・再結合断面積の実験的な評価

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$$^{44+}$$に対するW$$^{45+}$$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$$^{45+}$$の再結合断面積に対するW$$^{44+}$$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$$^{62+}$$とW$$^{63+}$$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。

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