マイクロ波測定により、プラズマ密度、揺動計測を行いプラズマ閉じ込めについて調べる。 マイクロ波グループ:吉川 研究目的 マイクロ波測定により、プラズマ密度、揺動計測を行いプラズマ閉じ込めについて調べる。 メンバー 教員:吉川、板倉 技術職員:嶋 D2:藤原、D1:中原、柳
マイクロ波計測器 マイクロ波干渉計(WP, WB, WBT, WA, CC, CT, EA, EB, EP)、多チャンネルマイクロ波干渉計(CC) 超短パルス反射形(CC) FD法(CC) マイクロ波イメージング(WP)
マイクロ波干渉計の原理図 参照波 透過波 70GHzのマイクロ波を発振 70GHz 波を参照波と透過波に分ける 参照波と透過波の 送信ホーン 波を参照波と透過波に分ける y2 参照波と透過波の 位相差Δφを計測 透過距離 Plasma y y1 x 受信ホーン プラズマ電子密度の 線積分量 線密度NL 参照波 透過波
ガンマ10のマイクロ波干渉計
線密度と密度分布 電子線密度 電子密度分布
超短パルス反射形
フラウンホーファー回折(FD)法 ○原理 プラズマ中に密度揺動が存在する時、電磁波を入射させると、それらの相互作用により入射波が極前方散乱を起こす。この散乱波と透過波との中間周波数成分を測定することにより、密度揺動に関する波動の分散関係(k-ω spectra)を得ることができる。 ○特徴 ・ビームの発散角より密度揺動による回折角の方が小さいので、1つの観測ポートで測定可能であることから、測定ポートに制約の多い大型プラズマ実験装置に適している。 ・装置の光学系がシンプルである。 ・理論的に1回のプラズマ実験で回折像分布が測定可能
FD法による密度揺動計測
最後に マイクロ波による密度、揺動計測はガンマ10におけるプラズマ診断においては基幹となる計測です。 計測器の維持、更新、新設が必要です。基本的な測定法でありながら、最新技術を使った新測定法(2次元計測技術による可視化、新型半導体の設計等)の開発研究も可能です。 九州大、東北大、NIFS等との共同研究も行なっており、国内の最新の研究者との研究が可能です。