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論文

Toroidal interferometer/polarimeter density measurement system on ITER

近藤 貴; Costley, A. E.*; 杉江 達夫; 河野 康則; Malaquias, A.*; Walker, C. I.*

Review of Scientific Instruments, 75(10), p.3420 - 3422, 2004/10

 被引用回数:21 パーセンタイル:24.88(Instruments & Instrumentation)

ITERにおいて線平均電子密度測定のために、CO$$_{2}$$レーザー干渉計/偏光計(波長$$lambda$$=10.6$$mu$$m)の設計開発を進めている。従来の設計では、振動補正用レーザーとしてCOレーザー($$lambda$$=5.3$$mu$$m)を使用していたが、波長の短いCOレーザーでは、真空容器内に設置する逆反射鏡の反射率低下が予想される。そこで、JT-60Uで開発し、実験で定常的に使用して信頼性を得た2波長CO$$_{2}$$レーザーシステム($$lambda$$=10.6$$mu$$m, 9.3$$mu$$m)をITERの干渉計/偏光計に採用した。この2波長CO$$_{2}$$レーザーシステムをITERへ適用した設計を行い、ITERで要求される必要条件(精度1%,時間分解能1ms)を満たすことを示した。

論文

Toroidal interferometer/polarimeter density measurement system for long pulse operation on ITER

近藤 貴; 河野 康則; Costley, A. E.*; Malaquias, A.*; 杉江 達夫; Walker, C.*

Proceedings of 30th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics (CD-ROM), 4 Pages, 2003/07

ITERの電子密度測定に用いられる、炭酸ガスレーザー干渉計/偏光計システムの設計の現状について報告する。干渉計/偏光計システムは長時間のプラズマ放電の密度の実時間制御の参照信号に用いられるので、高い信頼性が要求される。従来の設計では、レーザーの光源として炭酸レーザー(波長10.6$$mu$$m)と一酸化炭素ガスレーザー(波長5.3$$mu$$m)の組合せを用いていた。しかし、波長の短い一酸化炭素ガスレーザーは、真空容器内に設置する逆反射鏡の反射率の低下が懸念される。反射率低下を抑えて信頼性を向上させるため、JT-60Uで開発した2波長炭酸ガスレーザー(波長9.3$$mu$$m,10.6$$mu$$m) を用いた干渉計/偏光計のITERへの導入を検討した。2波長炭酸ガスレーザーは、反射率の低下の観点からは有利であるが、波長が近接しているために従来設計の干渉計/偏光計より密度分解能が劣る。そこで、ITERでは同位体炭酸ガスを用いた2波長炭酸ガスレーザー(波長9.0$$mu$$m,12.1$$mu$$m)を使用することを提案した。この同位体レーザーの使用により、JT-60Uの干渉計/偏光計より密度分解能が約2倍向上することを示した。また、逆反射鏡の真空容器内部への設置方法、並びにレーザー光路の実時間制御の技術的課題について解決策を示し、本計測システムの信頼性を向上させた。

論文

Overview of JT-60U diagnostics for reactor-relevant plasma physics

波多江 仰紀; JT-60チーム

Proceedings of 6th Japan-Australia Workshop on Plasma Diagnostics (CD-ROM), 16 Pages, 2002/00

JT-60Uの計測システムは約50の計測装置から構成されている。近年、電子温度,電子密度,イオン温度,プラズマ回転,プラズマ電流密度(安全係数)といったプラズマパラメタの詳細な径方向分布計測が可能となった。これにより、プラズマの内部構造の理解が進展し、近年、これらを用い不磁気シアプラズマにおける内部輸送障壁の研究が精力的に進められている。さらに、MSE計測装置を用いてプラズマ中心部の電流密度分布がゼロまたはゼロに近い「電流ホール」を新たに発見した。いくつかの計測装置の信号(電子密度,中性子発生率,放射損失,蓄積エネルギー,温度勾配)は、アクチエーターであるNBI,ECH,ガス供給システムなどとリンクさせ先進実時間制御を行うことによりプラズマの閉じ込め性能をより向上させることができた。ITERで生成される燃焼プラズマのための計測装置の開発研究も進めている。

論文

A Compton polarimeter composed of four planar diodes of high-purity germanium

石井 三彦; 大島 真澄; 松崎 禎市郎*; 武谷 汎*

Nuclear Instruments and Methods, 196, p.117 - 119, 1982/00

4個のプレナ型高純度ゲルマニウム検出器(45mm$$phi$$$$times$$15mmt)から構成された$$gamma$$線用直線偏光計を製作した。これらの検出器は真空槽の軸に関して互いに対称に配置されており、しかも各検出器はその法線が軸と65°を成すように傾斜されている。 この配置により、検出効率・偏光感度ともに、従来のものより改善することに成功した。 この型式の偏光計の特徴は、その偏光感度が容易に較正できる点にある。これは我々が発見した次の事実による。「偏光計の感度は、$$gamma$$線が各検出器の表面の中心で散乱され、他の検出器の中心で吸収されたとする場合の偏光感度に比例する。」 後者の量は容易に計算することが出来るので、較正曲線の決定は比例定数の決定ということに帰着することができる。

論文

A Compton polarimeter with a pair of high-purity Ge diodes

松崎 禎市郎*; 武谷 汎*; 石井 三彦; 大島 真澄

Nuclear Instruments and Methods, 188, p.63 - 68, 1981/00

高純度ゲルマニウム単結晶から一対のプレナー型検出器を作り、コンプトン型$$gamma$$線偏光計を完成した。$$gamma$$線はいずれか一方の検出器で散乱し、他方の検出器でその散乱を確認する。散乱の事象を効率よく検出できるように二つの検出器は$$gamma$$線源に対して45°に傾斜して配置してある。この型式の$$gamma$$線偏光計の特徴は、低エネルギー(~100keV)から高エネルギーの$$gamma$$線に対して高い偏光感度を持ちしかも計算で求め易い点にある。この論文ではその$$gamma$$線に対する検出効率と偏光感度について報告するとともに、若干の実験例をもってその性能の一端を示す。

論文

A 'Buffer ring' for edge protection of high-purity germanium diodes

石井 三彦; 大島 真澄; 松崎 禎市郎*; 武谷 汎*

Nuclear Instruments and Methods, 171(1), p.67 - 70, 1980/00

$$gamma$$線の直線偏光に対する偏光計の感度を、検出器のモーメントを用いて表す方法を示す。従来の電算機を使っての数値積分の方法と比べると計算が非常に簡略化され、しかも同程度の数度を有する。更にこの方法は、直線偏光を測定する上での検出器の最適配置を求めることを可能にする。実際に2筒のプレナ型Ge検出器からなる新しい型のコンプトン偏光計にこの方法を適用し、従来の方法ならびに実験との比較を行うことによって、以上の点を明らかにする。

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