ウエダ　ヨシオ   Ueda Yoshio   上田　良夫    所属   追手門学院大学  大学所属    職種   教授
研究期間	2001～2004
研究課題	ペブルダイバータにおける被覆粒子によるヘリウム及び水素吸蔵・放出特性
実施形態	科学研究費補助金
採択フラグ	採択
研究委託元等の名称	日本学術振興会
研究種目名	基盤研究(A)
研究機関	大阪大学
代表分担区分	研究分担者
研究者・共同研究者	西川 雅弘,上田 良夫,大塚 裕介
概要	ペブルダイバータの排気機能に注目し、最適な脱ガス再生法を開発するために多層被履粒子のヘリウム及び水素の吸蔵排気特性、ペブル落下によるペブルカーテンの形成実験とプラズマシールド効果の評価、プラズマ生成装置を設計制作してプラズマ流中でのペブルターゲットによるシールドメカニズムの研究を行った。 ヘリウム吸蔵実験より、照射温度と照射後の脱ガス温度を同じにした場合の試料からの過渡ヘリウム放出量は照射温度が上昇するに従い少なくなることが分かった。そして、700K以上ではヘリウムは高粒子束ビーム照射による過渡的な効果を考慮してもほとんど吸蔵しないことが分かった。実験結果よりヘリウム排気量を見積もり、定常トカマク炉として考えられているARIES-ATのヘリウム発生量と比較したところ、照射温度673Kという吸蔵限界(〜700K)よりわずかに低い温度においても十分に排気が可能であることがわかった。 落下装置の開発に関してはプラズマを90%以上遮蔽するために必要なペブル排出口の大きさは3cmであることがわかった。この大きさは実際の核融合炉に適用することを想定した場合十分小さい。 プラズマ流中のペブルターゲットによるシールドメカニズム研究のため、ECRプラズマ源を利用したモデル実験を行った。ECR放電で生成した水素プラズマを磁力線に沿って拡散させて定常磁場(100〜500G)中に導き、このプラズマ中にペブル模擬体として、半径2cmと5cmの円板を置いてプラズマに与える影響を調べた。プラズマの密度、温度、電位はラングミュアプローブを用いて2次元的(径方向、磁力線方向)に調べた。その結果、円板の全面と背面に円板によって作られたプレシース構造が確認された。シミュレーションモデルとの対応については、放電ガス圧が10mTorrではおおむね良い一致を見た。
PermalinkURL	https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13308024