JavaScriptを有効にして再度、お越しください。ログイン~2013年の「ノーベル物理学賞」はヒッグス粒子の理論を提唱した物理学者ヒッグス氏とアングレール氏が受賞しました。KEKの岩崎先生がヒッグス粒子についてのご発表資料をリポジトリで公開されています。ご興味のある方120教材→05サイエンスカフェへをご覧ください。同様にKEKの中村先生のヒッグス粒子についてのご発表資料は、120教材→01中高生のための科学セミナーにございます。OA~」をアップしました。●2019年3月修了者の博士論文をアップしました。●2019年9月修了者の博士論文要旨をアップしました。2001-03-23学位授与年度2000要旨LHDプラズマにおいてC5+イオンと基底準位にある水素原子との低エネルギー衝突における荷電交換反応による線スペクトルが観測された。n=4準位への強い選択的捕獲性に対応している。空間分布計測によって、この荷電交換反応が生じている領域が最外殻磁気面の近傍にあることが見いだされた。中性粒子ビームとイオンとの荷電交換反応は、イオンの高励起準位への電子捕獲断面積が大きいことを利用し、ドップラープロフィール測定によるイオン温度計側、プラズマ回転速度計測に使用されている重要な計測法である。本研究は高エネルギービームの中性粒子ではなくプラズマ中に存在する低エネルギー水素原子と不純物多価イオンとの荷電交換反応を分光法によって検出し、低エネルギー水素原子、周辺プラズマでの多価イオンについての知見を得ることを目的としている。プラズマ中の中性粒子は荷電交換による粒子損失や放射によるエネルギー損失などに深く関わるため、閉じ込め特性やエネルギーバランスの研究において磁気閉じ込めプラズマ中の中性粒子の挙動を知ることは必要である。NBI加熱においてはNBI加熱の吸収パワーの増加と共にプラズマ中の水素原子密度が増加するという報告がある。これらは入射された高エネルギー粒子が一度は電離されるが、再度荷電交換により中性化しプラズマの外へ高いエネルギーを持って飛び出し、その粒子が内壁で反射されFrank-Condonよりも高いエネルギーを持ってプラズマ内に侵入するものとされている。8cm-3に及ぶことが多くの実験やシューミレーションで示されており、この水素原子が荷電交換反応によって不純物イオンの電離バランスに大きな影響を与える可能性にも興味がもたれる。プラズマ中における原子素過程を考慮した衝突輻射モデルを利用し、ここで対象とするスペクトル線の強度分布を比較のために求めた。モデル計算ではCOLRADコードを用いてC5+イオンにおけるライマン系列の発光強度分布を求めた。0.26±0.03が得られた。Åの波長領域において同時に観測を行った。I(Lyβ)は0.6-1.0となりCOLRADコードから求められた値と大きくくいちがった結果が得られた。n=4準位のポピュレーションが増加していると判断される。n=4準位のポピュレーションの増加は低エネルギー衝突によるものと結論される。次にライマン系列の各スペクトル線の空間分解計測を行った。観測された結果をアーベル変換することによりスペクトル線強度の空間分布を調べている。0.9近傍にピークした分布が得られた。Lyγはこれらと大きく異なった分布が観測された。C5+イオンの存在領域が大きく異なっていることを示唆している。CXを見積もり、その分布を調べた。CXはLyα、Lyβよりも外側の最外殻磁気面近傍にピークを持った分布を示した。これは最外殻磁気面の内側寄りの領域で荷電交換反応が起きていることを示唆している。LHDプラズマの特質である電子温度の急峻な立ち上がりが上述の反応領域とほぼ一致して観測される場合に、強度分布の異常が多く観られることからこの特質との関係が考えられる。分光器の感度較正を行い観測されるLyαの発光強度がらC5+イオンの基底状態のポピュレーションを見積もった。感度較正は遷移の上準位が同一である二本のスペクトル線を一組とし、異なった波長領域にある数組の強度比を利用することにより感度曲線を求め、標準光源より較正された可視分光器を利用して絶対値を与えた。9の分布比が得られた。これからC5+イオンのほとんどが基底状態にあることが分かる。ここでこの分布比と先の絶対感度曲線を利用するとLyαから2p準位のポピュレーションとC5+イオン密度を求められる。cm-3に対して1.5%程度のC5+イオン密度を得た。つぎにCOLRADコ一ドに荷電交換反応の効果を追加し、ライマン系列線スペクトルの強度分布の変化を調べた。cm-3と先で求めたC5+イオン密度を与えた。cm-3の場合に観測結果に近い強度分布が得られた。これからより詳細な計測を行うことにより、C6+イオンの密度分布が得られる可能性が示された。