軟X線計測による低アスペクト比RFPプラズマの内部磁場構造測定

使用软 X 射线测量测量低纵横比 RFP 等离子体的内部磁场结构

• 批准号: 08J10258
• 负责人: 恩地 拓己
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10258/
• 关键词: 逆磁場ピンチ; 低アスペクト比; 軟X線計測; 画像計測; プラズマ計測; 軟X線; 高速カメラ

実験装置RELAXにおいて,低アスペクト比RFPプラズマの軟X線画像計測を行った.RELAXで生成されるプラズマの温度・密度に依存する軟X線強度に対応し,広範囲の視野を確保した独自の軟X線画像計測器の開発を行った.本研究ではピンホールカメラの原理を利用した画像計測システムを設計・製作した.撮像素子に軟X線波長領域に感度の高いマイクロチャンネルプレート(MCP)と残光時間が短い(～0.2μs)蛍光板を組み合わせたMCPアセンブリを用いた.また蛍光板にパルス幅5μsの高電圧パルスを印加して時間分解能を与え,その発光の撮影にはICCDカメラを用いた.またRELAXの容器サイズに合わせた仮想軟X線構造を撮影した場合の数値シミュレーションを行い,カメラの感度解析を行った.開発した画像計測システムをRELAXに設置し,計測を行った.そしてシミュレーション結果と比較して放射強度が背景よりも高い磁気島構造が存在すると予想される計測結果を得た.また磁場揺動解析より,この構造はm=1/n=4モードの振幅が他のモードに比べて特に大きい場合に出現する傾向にある.撮影時のm=1トロイダルモードスペクトルを見るとn=4モードの振幅が他のモードに比べて支配的になっていることが分かる.よって実験結果はRFPプラズマ中に電子温度・電子密度の高いヘリカル構造が存在することを示している.さらにAXUVアレイで計測した軟X線強度分布に周期的な振動が観測され,軟X線強度の強い領域がX線画像計測の結果は,これまで磁気計測から推測されていた,プラズマの磁場構造がm=1モードの成長によって周期的な構造にヘリカル変形し,その構造がトロイダル回転しているという描像とよく一致する.

实验装置松弛用于测量低宽高比RFP等离子体的软X射线图像。我们开发了一种独特的软X射线图像测量仪器，该仪器支持软X射线强度，该强度取决于松弛产生的等离子体的温度和密度，并确保广泛的观看范围。在这项研究中，我们设计和制造了一个使用针孔摄像头原理的图像测量系统。我们使用了一个MCP组件，该组件将微通道板（MCP）组合为对软X射线波长区域高灵敏度和荧光板（最高0.2μs），其余潮时间很短（高达0.2μs）。我们还将高压脉冲应用于荧光灯板上的脉冲宽度，以提供时间分辨率，并使用ICCD摄像头捕获发射。当拍摄虚拟软X射线结构以匹配放松容器的大小并分析相机的灵敏度时，我们还进行了数值模拟。开发的图像测量系统是在放松中安装的，并测量了测量。回はからっています。英语：与模拟结果相比，我们获得了测量结果，这些结果预测存在辐射强度高于背景的磁岛结构。此外，磁场振荡分析表明，当M = 1/N = 4模式的幅度与其他模式相比，这种结构往往会出现。在摄影过程中查看M = 1环形模式频谱，很明显，与其他模式相比，n = 4模式的幅度主要是主要的。因此，实验结果表明，RFP血浆中存在高电子温度和电子密度的螺旋结构。此外，在通过Axuv阵列测量的软X射线强度分布中观察到周期性振动，以及该区域中X射线图像测量的结果，具有强X射线强度的强度，直到现在，磁性测量的图像是从现在开始的，而血浆磁场结构的图像由于螺旋磁场结构而变形，因此由于M = 1模式而变形，并且是旋转的结构。

项目成果

RELAXにおける低アスペクト比RFPプラズマのMHDダイナミクス研究

RELAX 低纵横比 RFP 等离子体的 MHD 动力学研究

• 发表时间: 2008
• 作者: Nishimura;R.;Yoshizaki;K.;Kato;K.;Hatta;T.;恩地拓己
• 通讯作者: 恩地拓己

Characterization of equilibria in a low-aspect-ratio RFP

低纵横比 RFP 中的平衡特征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8
• 作者: A.SANPEI;K.OKI;R.IKEZOE;T.Onchi;H.SHIMAZU;T.YAMASHITA;H.HIMURA;S.MASAMUNE
• 通讯作者: S.MASAMUNE

Imaging Diagnostics for MHD Studies in Low-Aspect-Ratio Machine RELAX

低纵横比机器中 MHD 研究的成像诊断 RELAX

• 发表时间: 2009
• 作者: T.ONCHI;R.IKEZOE;K.OKI;Y.KONISHI;M.SUGIHARA;S.FUJITA;A.SANPEI;H.HIMURA;S.MASAMUNE;N.NISHINO (Hiroshima Univ.)
• 通讯作者: N.NISHINO (Hiroshima Univ.)

Characterization of MHD behavior in a low-aspect ratio RFP

低纵横比 RFP 中 MHD 行为的表征

• 发表时间: 2009
• 期刊: Jouranl of Plasma and Fusion Research SERIES Vol.8
• 作者: R.IKEZOE;T.ONCHI;K.OKI;A.SANPEI;H.HIMURA;S.MASAMUNE
• 通讯作者: S.MASAMUNE

Observation of Simple Helical Structure in Low Aspect Ratio RFP Using Fast Camera

使用快速相机观察低展弦比 RFP 中的简单螺旋结构

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plasma Fusion Res. 3
• 作者: T. Onchi;N. Nishino;R. Ikezoe;A. Sanpei;H. Himura;S. Masamune,
• 通讯作者: S. Masamune,