プラズマのイオン温度、乱れの赤外レーザーとデュアル・ホモダインによる計測法の開発

开发利用红外激光和双零差测量等离子体离子温度和扰动的方法

基本信息

批准号：
63580012
负责人：
村岡克紀
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高温(>1KeV)高密度(>10^<20>m^<-3>) プラズマのイオン温度のプラズマ中心部での局所測定を行うのに、赤外、遠赤外レーザーの協同トムソン散乱を用いる方法が有力な方法として早くから注目され開発が進められてきた。本研究者らは、赤外レーザー(波長10μm帯)、赤外レーザー(300μm帯)のレーザー開発から始めて研究を進め、本年度までに以下の結果を得た。1.注入ロック炭酸ガスレーザーの安定化方策を施して、出力30Jにおいてシングルモード動作を得た。2.注入ロック炭酸ガスレーザーにより励起したサブミリ波レーザー(D_2O)を得た。また、その出力の、炭酸ガスレーザー入力依存性、D_2Oガス圧依存性などについて特性を得た。3.CW炭酸ガスレーザーを用いたイメージング実験によりその性能に関する見通しを得た。4.CW炭酸ガスレーザーを用いた協同トムソン散乱の原理に基づいて、大型ヘリカル装置であるヘリオトロンEにおいてフラウンホーファ回折実験を行い、波動の分散関係及び波動強度について初期的データを得た。5.より高温で低密度でのプラズマ計測に協同トムソン散乱法を適用すべく炭酸ガスレーザー域でデュアルホモダイン法の位相調整実験を行った。その結果ピエゾ方式では安定性に問題があったが、ガスセルについては見通しが得られた。6.遠赤外、サブミリ波長域、特にジャイラトロンを用いたメモード電磁波の散乱によりイオン温度を求める方法について検討を加え、見通しを得た。

采用红外和远红外激光协同汤姆逊散射，局部测量等离子体中心高温(>1KeV)、高密度(>10^<20>m^<-3>)等离子体的离子温度。这里使用的方法作为一种强大的方法从早期就受到关注，并且一直在开发中。研究人员从开发红外激光器（10μm波段）和红外激光器（300μm波段）开始研究，今年取得了以下成果。 1.通过对注入锁定二氧化碳激光器实施稳定措施，我们获得了30J输出的单模运行。 2.获得了注入锁定二氧化碳激光器激发的亚毫米波激光器(D_2O)。我们还获得了输出对二氧化碳激光输入、D_2O 气体压力等的依赖性的特性。 3.我们通过使用连续二氧化碳激光器的成像实验对其性能进行了展望。 4. 基于连续二氧化碳激光器协同汤姆逊散射原理，我们在大型螺旋装置Heliotron E上进行了夫琅和费衍射实验，获得了波色散关系和波强的初步数据。 5. 为了将协同汤姆逊散射法应用于更高温度和更低密度的等离子体测量，我们在二氧化碳激光区进行了双零差法的相位调整实验。因此，尽管压电系统存在稳定性问题，但我们能够为气体电池找到一个有希望的未来。 6. 我们研究并获得了通过在远红外和亚毫米波长范围内散射中模电磁波，特别是使用回旋管来确定离子温度的前景。