Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
花田 磨砂也; 柏木 美恵子; 井上 多加志; 渡邊 和弘; 今井 剛
Review of Scientific Instruments, 75(5), p.1813 - 1815, 2004/05
被引用回数：32 パーセンタイル：78.23(Instruments & Instrumentation)将来の核融合用中性粒子入射装置のシステム効率を50%以上にすることが可能なプラズマ中性化セルの原理実証試験を実施した。実験では、長さが2mで、直径が0.6mの多極磁場配位の大型プラズマ源を用いた。さらに、同プラズマ源の両端のビーム通過用開口部(直径: 0.2m)からの高速1次電子の閉じ込めを改善するために、一対のダイポール磁石を中性化セルの両端にそれぞれ極性を反転して取り付けた。その結果、0.002Pa-0.03Paという低い運転ガス圧領域において、中性化実験を実施するうえで最低限必要となる10
-10
cm
程度のアルゴンプラズマを生成することが可能となった。中性化実験では、200keVの水素負イオンビームの中性化効率をアルゴンプラズマとアルゴンガスに対して測定した。ガスのみで中性化した場合に比べて、プラズマで中性化した場合、中性化効率は6%程度増加するとともに、中性化効率を最大にする線密度は30%程度減少した。この結果は、イオンや原子の中性化断面積から求めた解析結果と良く一致した。本実験により、解析で予想されるように、プラズマを用いることによって、低いガス線密度で高い中性化効率が得られることが確かめられた。
measurements in the JET divertor with the divertor periscope diagnosticLoarer, T.*; Horton, L. D.*; 久保 博孝; Maggi, C. F.*; Morgan, P. D.*; Stamp, M. F.*; Von Hellermann, M.*
JET-R-99-05, p.1 - 20, 1999/09
JETのダイバータ領域から放射されるD線のスペクトル・プロファイルを、ダイバータ・ペリスコープ診断装置を用いて測定することにより、中性粒子の密度分布及びエネルギー分布を調べた。D線のゼーマン分裂の幅からD線の放射位置を決定し、電子密度が高くなりダイバータプラズマが非接触状態になると、中性粒子密度の高い領域がダイバータ板近傍からX点付近に移動なることを明らかにした。中性粒子のエネルギー分布は、フランク・コンドン過程による低エネルギー成分と、反射と荷電交換による高エネルギー成分に分離できる。電子密度が増加するに伴って、この両方の成分の平均エネルギーが減少することを観測した。低エネルギー成分については解離過程の変化が、高エネルギー成分についてはイオン温度の変化が、この平均エネルギーの変化の原因であると考えられる。
渡邊 和弘; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 前野 修一*; 水野 誠; 小原 祥裕; 奥村 義和; 鈴木 靖生*; 田中 秀樹*; 田中 政信*
Proc. of 14th Int. Conf. on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research, p.371 - 378, 1993/00
核融合プラズマの加熱及び電流駆動の有力候補である高エネルギー中性粒子入射装置(NBI)を実現するために、負イオン源の大電流化、長パルス化・高エネルギー化の研究開発を進めている。大電流化に関しては、既に10AのH
ビームを生成することに成功し見通しを得ている。次の長パルス化に関して、50keV,0.3AのHビームを24時間連続生成することに成功した。また、50keV,0.5Aで1000秒の出力に成功した。この時の電流密度はJT-60U用負イオン源の設計値にほぼ等しい14mA/cm
である。高エネルギー化に関しては、14mm
単一孔加速電極系で300keV、17mAで発散角5.5mradの収束性の良いビーム生成に成功し、孔数9個の多孔電極系を用いて、300keV、100mAのHビームを得た。これらによって、負イオンNBI実現に大きく近づいた。
ion source for the JT-60U negative-ion-based neutral beam injector奥村 義和; 花田 磨砂也; 井上 多加志; 栗山 正明; 前野 修一*; 松岡 守; 宮本 賢治; 水野 誠; 小原 祥裕; 鈴木 哲; et al.
Proceedings of 15th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering, p.466 - 469, 1993/00
JT-60Uの負イオンNBI用の大型負イオン源の設計と開発状況について発表する。JT-60U負イオンNBIのためには、500keV、22Aという従来のイオン源の性能を遙かに上回る負イオン源が必要である。原研におけるこれまでの大電流負イオン源開発の集大成として本イオン源を設計しており、大型プラズマ源、独自の磁気フィルター、高エネルギー静電加速系などに工夫がこらされている。設計の基になった実験結果と計算機シミュレーションの結果、製作の現状を述べる。
荒木 政則; 小原 祥裕; 奥村 義和
Fusion Technology, 17, p.555 - 565, 1990/07
次期核融合実験炉において、プラズマ加熱及び、電流駆動を行うために、高電圧・大電流の加熱装置が要求され、負イオンを用いた中性粒子入射装置(NBI)の設計が進められている。負イオンを用いたNBIでは、残留イオンは正負の両イオンが存在し、かつそれらのイオンのもつエネルギーは数MWにもおよぶものと予想される。これらのイオンが持つエネルギーを電気的に回収するエネルギー回収(BDC)は、NBIの総合効率を改善するばかりでなく、残留イオンを熱的に処理する受熱機器の熱負荷条件を大幅に軽減することができる。本設計研究では、残留イオンの分離にトカマク本体からの漏洩磁場を利用し、分離された負イオンのみを電気的に回収するものである。また、正の残留イオンは、負イオンの場合と同様に減速するが、ビームダンプで熱的に処理することを特徴とするが、解析の結果、残留イオンは漏洩磁場を利用することにより、良好に分離可能であり、負イオンのみのBDCでNBIの総合効率は、BDCを用いない場合に比べ、約30%改良されることが予想される。
三浦 幸俊; 竹内 浩; 小原 祥裕; 小長井 主悦*; 木村 博信*
Review of Scientific Instruments, 50(5), p.1111 - 1113, 1985/00
現在、プラズマ診断に一般的に用いられている中性粒子エネルギー分析装置は、多チャンネルで大型の分析器であり、プラズマ実験装置へのアクセスがかなり制限されている。そこで表面障壁型シリコン検出器(SSD)を用いた、小型1チャンネルでエネルギー分析ができる中性粒子分析装置の設計、検討を行った。また、検出器の有効性を確認するために、JT-60、NBI原型ユニットのプロトン比測定によりテストした。結果は、分光測定と良い一致を示し、また、エネルギー分解能が40KeVで約12%であり、粒子のエネルギーと、パルス波高の直線的関係が、16KeVから100KeVまで確認された。この小型中性粒子分析装置の設計、検討と、SSDについて発表する予定である。
横溝 英明; 木島 滋; 相川 裕史; 笠井 雅夫*; 二宮 博正; 小林 朋文*; 松田 俊明; 宮 直之; 永見 正幸; 嶋田 道也; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 23(5), p.L316 - L318, 1984/00
被引用回数：4 パーセンタイル：31.91(Physics, Applied)中性子粒子入射時に改善された加熱効率(H-モード)を得る為に、三つのプラズマ形状を比較検討した。Hモードプラズマは、ダイバータ形状だけでのみ観測された。最も良い加熱効率は高非円形ダイバータ形状の時得られた。Hモードプラズマを得るのに必要となるビームパワーは、プラズマ電流が360KAから740KAに増加するにつれ、~1MWから~4MWに増加する。貯えられたプラズマエネルギーは、プラズマ電流が増加するにつれて上昇し、最高時には悪い加熱状態より50%改善された。
