計測系

計測系の装置は下記4項目がございます。

項目をクリックしていただければ各項目にリンク致します。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

金中性粒子ビームプローブ

(1) セントラル部金中性粒子ビームプローブ(GNBP)

金の中性粒子(Au0) をプラズマに入射し,イオン化したビーム(Au+) のエネルギー及び軌道位置を検出します。独自に開発したもので,不規則漏洩磁場下で低密度までの広範囲なガンマ10プラズマ測定に適します。プラズマ断面 に亘る2次元電位分布構造の時間発展,電位揺動と密度揺動との位相差,磁場揺動等貴重な情報を与えます。セントラル部,バリア部,プラグ/バリア内側ミラースロート部に合計3機設置されています。

BP_re上部図面:GNBP概略図及び写真

(2) 熱障壁(サーマルバリア)部金中性粒子ビームプローブ(GNBP)

サーマルバリア部の電位測定、揺動測定を目的とし、GNBP法が適用されています。

(3)端損失イオン速度分布関数測定器(ELECA)

端損失イオン速度分布関数測定器により、プラグ部電位、端損失イオン速度分布計測が可能です。

 

マイクロ波計測

可動ホーン型干渉計による半径方向密度分布計測に加え、1ショットでプラズマ半径密度分布を計測できる多チャンネルマイクロ波干渉計の設置を行い、プラズマ密度測定精度の向上を図っています。また、超短パルス反射計、2次元位相イメージング法、フラウンホーファー回折(FD)法などにより、密度揺動計測を行っています。

70 GHzマイクロ波干渉計(Microwave interferometer):

70 GHzマイクロ波干渉計は、GAMMA 10の各セル、計8か所に取り付けてあり、各セルの密度を測定しています。特に、セントラル部には、可動ホーン型干渉計と多チャンネル干渉計が設置されており、プラズマ密度分布計測が可能です。
上部図面:多チャンネルマイクロ波干渉計(セントラル部)

 

超短パルス反射計(USPR)

プラズマはその電子密度で決まる周波数より低い周波数の電磁波を反射します。周波数を変えながら反射波を観測すれば電子密度や密度揺動の様子が分かります。超短パルスはマイクロ波領域迄広がった広帯域の電磁波なので1ショットで密度や揺動の分布を調べることができます。

USPR
上部図面:超短パルス反射計概略図

 

フラウンホーファー回折法(FD法)

フラウンホーファー回折を測定することにより、プラズマ中の揺動の波数、周波数を調べることが可能です。


 

 

 

 

 

 

 

 

上部図面:FD法システム概略図

 

2次元位相イメージング法(two dimensional phase imaging method)

2次元位相イメージング法では、検出器を2次元配列することにより2次元密度分布計測が可能です。

PI
上部図面:位相イメージ法システム概略図

 

分光診断

Hα線検出器、紫外・可視分光測定装置、真空紫外・軟X線分光器を用いて、分光計測を行っています。Hα線検出器では、プラズマ中の中性粒子(水素)からの放射光を2次元計測することにより中性粒子密度の分布計測も行っています。紫外・可視分光測定装置、真空紫外・軟X線分光器により、プラズマ中の不純物放射スペクトルの空間分布を調べ、プラズマパラメータや放射損失につい調べています。

 

2次元Hα検出器

Hα線検出器により、プラズマ中の水素原子からの放射を測定して水素原子密度及び粒子閉じ込め時間を調べます。

上部図面:Hα線検出器概略図及び測定例

 

紫外・可視分光器、真空紫外分光器、軟X線分光器

紫外・可視、真空紫外、軟X線の各波長域に対応した2次元分光測定システムによってプラズマからの放射スペクトルの時間・空間分布を測定します。


 

上部図面:紫外・可視分光器、真空紫外分光器、軟X線分光器概略図

 

トムソン散乱計測システム

H21年度より、新たな電子温度・密度計測法として、トムソン散乱計測を導入しました。波長1064 nm (2J/pulse, 10 Hz, φ1 mm)のYAGレーザー光をプラズマに打ち込み、90°トムソン散乱光を局率半径1200 mm、φ600 mmの凹面ミラーで光ファイバーに集光し、5チャンネルAPD付分光器で計測します。

上部図面:トムソン散乱計測システム