核融合プラズマ物性制御工学研究室

About关于研究室

高温プラズマの閉じ込め物理の解明と制御。

核融合プラズマ物性制御工学研究室は、核融合発電炉の実現に向けて、1億度を超える高温プラズマの性質を明らかにし、閉じ込めを制御する研究をしています。
球状トカマク装置QUESTを使い、プラズマの内部を調べる計測器の開発と、プラズマの形や位置を制御する手法の開発を進めています。
磁場で閉じ込めたプラズマは、乱流のような複雑な振る舞いを示す物理学の面でも興味深い研究対象で、閉じ込めの物理機構の解明にも取り組んでいます。
研究室のサイトでは「高温プラズマ物性制御工学研究室」「IdoHasegawaKinoshita Lab.」の名前で紹介されています。

Research研究课题

核融合発電炉を実現するには、高温プラズマを効率よく生成し、長時間閉じ込める必要があります。この研究室は、プラズマの内部を測る計測器の開発と、その計測に基づく閉じ込めの物理の解明、核融合炉に適した制御法の開発に取り組んでいます。

※示意图

高温の壁での粒子の制御↗

核融合炉のように長時間放電して壁が高温になると、真空容器の壁が粒子を吸い込む量が飽和し、十分に排気できなくなります。QUESTでは高温金属壁で壁による粒子の吸蔵を制御して核融合炉に近い状況を作り、粒子制御に資する研究を進めています。

※示意图

プラズマ内部を測る計測器↗

熱や粒子の流れの原因と考えられている乱流と、乱流に大きく影響する電場を測るため、電磁波やイオンビームを使った非接触の計測器を開発しています。重イオンビームプローブとマイクロ波反射計の開発や、トムソン散乱計測の高度化に取り組んでいます。

※示意图

QUESTの制御システム開発↗

制御用の磁場コイル、加熱機器、燃料供給を備えたQUESTで、機械学習を使ってプラズマの形や位置を実時間で評価し、それに基づく制御手法を開発しています。将来の核融合炉への応用も視野に入れています。

※示意图

球状トカマクの閉じ込め機構↗

球状トカマクは標準的なトカマクと同じドーナツ形なのに、閉じ込め性能の磁場強度やプラズマ電流への依存性が大きく異なります。QUESTで乱流計測と形状制御を行い、形が閉じ込め性能に影響する原因を調べています。

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