高温プラズマ機器学研究分野

附属エネルギー複合機構研究センター 高温プラズマ機器学研究分野
准教授:岡田 浩之
核融合炉心プラズマ生成を目指した、高温プラズマ研究のための加熱、制御、計測に関する物理探求、技術開発を行います。

(1)高温プラズマの高周波加熱

化石燃料に替わる新たな基盤エネルギー源が必要とされています。核融合発電はその一つで、実用化に向けた研究開発が続けられています。核融合の難しさは1億度を超えるプラズマの安定な閉じ込めの実現です。当研究所のヘリオトロンJ は、トーラス型磁場閉じ込め実験装置の一つです。ここではイオンの運動と共鳴するイオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)加熱を行っています。水素イオンを加熱して、高速イオンを生成し、さらに閉じ込め磁場配位が可変であるヘリオトロンJ の特性を利用して、磁場と生成された高速イオン閉じ込めとの関連を研究しています。

ICRF 用アンテナ

kouon.png

(2) プラズマの高密度化研究

高温プラズマ中の粒子は留まることなく入れ替わっており、プラズマ粒子となる中性粒子を外部から供給する必要があります。通常はガスのままプラズマへ供給しますが、プラズマ周辺部への粒子供給となり、効率がよくありません。水素の固体ペレットを利用すると、プラズマに侵入後は周囲に溶発雲を形成し、プラズマ内部に直接粒子を供給できます。ヘリオトロンJ プラズマの温度、密度に最適化した速度、大きさのペレットを生成し、ガスガン方式でプラズマに入射し、効率の良い粒子供給を行い、高密度プラズマの生成・閉じ込めの研究を行っています。

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