著者

國中 均

出版者

社団法人プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.82, no.5, pp.300-305, 2006-05-25

被引用文献数

2

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プラズマ生成に直流放電を利用する従来式電気ロケットは,放電電極損耗という劣化要素を含み,長寿命・高信頼を必須とする宇宙機械において重大な問題を抱えていた.これをマイクロ波放電による無電極化にて根本的に解決し,日本独自のシステムとしてマイクロ波放電式イオンエンジンが開発された.「はやぶさ」小惑星探査機は,2003年5月から2年余を掛けて,太陽距離0.86天文単位から1.7天文単位に至る広範な宇宙を走破して,目的天体「いとかわ」とのランデブーに成功した.この間,主推進装置である4台のマイクロ波放電式イオンエンジンは,22kgの推進剤キセノンを消費して,総増速量1,400m/s,延べ作動時間25,800時間という世界一級の成果を挙げた.慣性(弾道)飛行していたこれまでの「人工惑星」「人工衛星」とは異なり,高性能推進機関を搭載する宇宙機は,動力航行する能力を持ち,「宇宙船」に分類されるべき新しい技術である.

著者

山田,哲哉

出版者

プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌

巻号頁・発行日

vol.82, no.6, 2006-06-25

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「はやぶさ」ミッションの最終フェーズでは,小惑星のサンプルを搭載した小型カプセルが地球大気への高速再突入を行う.過酷な空力加熱環境を通過し減速された後,高度約10kmでパラシュートを開傘・緩降下し,地上にて回収される予定である.約12km/sの高速で地球再突入するカプセルが曝される空力加熱環境は非常に過酷で,カプセルは内部の小惑星サンプル,搭載機器を保護しつつ地上に到達せねばならない.空力加熱環境の把握と,それから内部を保護する熱防御システムの開発は,「はやぶさ」カプセルのキーテクノロジーの1つである.本稿は,「はやぶさ」カプセルの大気圏再突入をプラズマ現象の観点から整理し,関連の話題として,空力加熱の予測技術,加熱から機体を保護する熱防御技術,およびその試験方法等を紹介するものである.

著者

宮腰 剛広 陰山 聡

出版者

プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.91, no.10, pp.676-682, 2015-10

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地球内部の大部分を占めるマントル層の下には外核と呼ばれる液体鉄の領域がある.液体鉄は電気伝導性の流体なので,外核の流れと磁場は磁気流体力学(MHD)方程式に従う.この液体鉄を媒質としたMHDダイナモ過程により,地球磁場(地磁気)が作られている.長い歴史をもつ地磁気の研究は,計算機シミュレーションの手法が導入された1990年代半ば,飛躍的に発展し,その後もスーパーコンピュータの進歩に伴って着実に進歩してきた.MHDシステムとしての地球外核の特徴の一つは,地球の回転(自転)が流れに及ぼす影響の強さである.その強さはEkman数とよばれる無次元量で示される.本章では,地球ダイナモの特徴を概観し,シミュレーションで実現されたEkman数の漸進という視点からまとめた地球ダイナモシミュレーション研究の成果を紹介する.

著者

江本 雅彦 鈴木 千尋 鈴木 康浩 横山 雅之 關 良輔 居田 克巳

出版者

社団法人プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.90, no.9, pp.562-567, 2014-09-25

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実験データと理論計算データを融合した統合輸送解析システムを開発した.このシステムにより,従来,別物として取り扱われてきた,LHDの実験データと理論計算データを統合化し,ユーザは両者を区別することなくデータを取り扱うことができるようになった.このシステムにより,平衡計算および,その平衡に基づくNBI加熱分布評価,エネルギー・運動量バランス解析に至る一連の解析作業をパッケージ化することが可能となり,LHD実験適用型統合輸送解析コードTASK3Dの運用に大きな貢献を果たし,原理的にLHDの全放電,電子温度分布計測がなされた全てのタイミングに対してエネルギー・運動量バランス解析を実施することができるようになった.

著者

高木 浩一 猪原 哲 高橋 徹 杉山 敏樹

出版者

社団法人プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.80, no.8, pp.669-677, 2004-08-25

被引用文献数

2

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Four scientific demonstrative presentations concerning a lightning are presented in this article. All presentations can be easily performed on the scientific events held in educational and/or research institutions, such as university, college, research center, elementary, secondary and high schools. The first topic is long gap discharge which shows the model of the lightning from lightning clouds to ground. The high voltage is generated using an impulse voltage generator, which consists five capacitors, gap switches, and dc high-voltage power supply. Human shaped wet sponges were employed in the presentation as a human-body. The second topic is turning-on a fluorescent lamp without direct power supply using Tesla coil as electromagnetic wave radiation source. We show not only some commercial products of Tesla coil but also show how to construct the Tesla coil with much higher output voltage than the merchandise. The third demonstration is a ball lightning using a microwave. Finally, we show a handicraft of small lightning generation on the name card using a piezoelectric crystal in an electric throwaway lighter.

著者

高木 浩一 高橋 克幸 上野 崇寿 秋山 雅裕 佐久川 貴志

出版者

社団法人プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.87, no.3, pp.202-215, 2011-03-25

参考文献数

29

被引用文献数

10

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パルスパワーは,軍事や慣性核融合を目的に,世界中の発電電力規模の,大型な装置技術として発達してきた.このため,世に広く普及とまではいかず,限られた施設や研究グループのみで扱われてきた.しかし"ちょっとした"パルスパワー(ちょいパル?)が使えると便利なことも多い.水処理,殺菌,ナノパウダー,オゾン生成,きのこ増産,イオンドープ,食品保存,バイオ応用,医療応用など多くの場面で活用できる.また園児・児童・生徒を相手にしたサイエンス教室でも,100円かみなり,脱色やプラズマのデモなどに使用できる.ここでは,学術を少し離れ,簡単に,安価なパルスパワー発生回路を作ることに比重をおく.想定は,4.1,4.4節は理系コースの高校生(物理履修)が,4.2,4.3節は電気系大学生が作ることになる.ここで取り扱う回路は,電圧が数kV〜数十kV(数万ボルト)で,製造コストはお菓子の買える価格帯(100円程度)から高級家電(数十万)になる.

著者

村田 勲 近藤 恵太郎 宮丸 広幸 落合 謙太郎

出版者

社団法人プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.85, no.11, pp.762-773, 2009-11-25

参考文献数

24

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核融合炉の核設計に不可欠な,14MeV中性子と核融合炉構成材料核種との核反応断面積の高精度測定をめざし,過去約10年間に亘って,大阪大学が日本原子力研究開発機構との共同研究を通じて,2つの新しい二重微分断面積測定手法の開発を進めてきた.日本原子力研究開発機構FNS施設において利用可能な世界で唯一のDT中性子ペンシルビームを用いる本測定手法により,放出中性子スペクトル測定に基づく(n,2n)反応断面積の直接測定,およびきわめて高精度な荷電粒子放出二重微分断面積測定が可能となった.本解説では測定手法の概要と,これまでに得られた世界初となるベリリウム,ジルコニウム,フッ素の最新の詳細断面積測定結果についてわかりやすく解説した.

著者

柴崎 徳明

出版者

プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.70, no.5, pp.p466-469, 1994-05

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The rotation of neutron stars with strong magnetic fields induces huge electric fields in the magnetosphere, which accelerate charged particles to more than 10^<12>eV. High energy particles radiate TeV photons through the inverse compton and curvature radiation processes, which produce electron-positron pairs in the magnetic and electric fields. Each member of the pair radiates synchrotron photons, many of which produce a secondary generation of pairs. This cascade process continues until the synchrotron photons are no longer energetic to produce pairs. The emitted photons are observed as pulses due to the relativistic beaming and stellar rotation. Here we present an overview on the particle acceleration and photon emission in the magnetosphere of neutron stars.

著者

矢部 孝

出版者

社団法人プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.83, no.6, pp.578-582, 2007-06-25

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再生可能な燃料を用いたエネルギーサイクルを提案する.マグネシウムをエネルギー貯蔵媒体とし,水との反応でそのエネルギーを取り出す.反応生成物である酸化マグネシウムは,太陽光を直接レーザーに変換したレーザーによって元のマグネシウムに還元される.これにより,定常的でない太陽光を貯蔵することができる.レーザーによる還元効率42.5%を実現し,太陽光励起レーザーもスロープ効率14%を達成し,実用化が見えてきた.20年後に深刻となる水問題の解決法についても述べる.

著者

仁田 旦三

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.80, no.7, pp.578-581, 2004 (Released:2005-03-16)

参考文献数

2

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The principle, the structure, the features, the history, the state of art development, and the application of Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) are described.

著者

國友 新太

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.79, no.1, pp.31-34, 2003 (Released:2005-09-28)

参考文献数

11

被引用文献数

3 4

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Cryptosporidium contaminates most surface waters around the world. It is difficult to remove through conventional treatment processes, and is extremely resistant to the method of chemical disinfection typically used to inactivate these microorganisms. We have developed a new technology for inactivating Cryptosporidium oocysts by using a pulsed arc discharge in water, which creates shock waves, UV emissions, and radicals. The pulsed arc is generated between two cylindrical stainless steel rod electrodes, 6 mm in diameter, and 2 mm apart. We applied this method to the inactivation of oocysts in backwash water from a sand-filter unit of a drinking water plant. The results indicate that the major factor influencing inactivation is UV emissions, and that more than 99% of the oocysts in the high turbidity backwash water (80 NTU) are inactivated with an energy of 0.24 kWh/m3.

著者

佐藤 哲也

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.75, no.1, pp.7-16, 1999 (Released:2000-12-26)

参考文献数

6

被引用文献数

1 1

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After its more than 80 years long history, the dynamo problem has finally approached to the goal of one’s ambition to unveil its grand mystery of creation and reversal of the geodynamic field in a self-consistent fasion. The success in unveiling this long mystery of the dynamo problem has been brought by elaborate large-scale computer simulations. In this review, a brief history of the dynamo problem, both theoretical and observational, is first described. Then the recent exciting demonstrations of the generation and reversal of the self-excited dipole-like magnetic structure done by the UCLA-LANL group and the NIFS group are described.

著者

飛田 健次 日渡 良爾

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.78, no.11, pp.1179-1185, 2002 (Released:2005-12-08)

参考文献数

19

被引用文献数

3 2

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Waste management at fusion power plants is reviewed. Recent study indicates that most of the waste from a fusion reactor can be cleared from regulatory control over a 50-year cooling after decommissioning. In addition, the remaining metal radioactive waste is anticipated to be recyclable within 100-year cooling. These results indicate the prospect of a low emission system of fusion energy materials.

著者

高畑 一也

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.81, no.4, pp.273-279, 2005 (Released:2005-07-29)

参考文献数

29

被引用文献数

12 12

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Magnetic fusion reactors need a superconducting coil system with the huge magnetic energy of approximately 100 GJ. A number of superconducting fusion experimental devices have been constructed since 1970. Accumulated technologies and experiences for the past 35 years now allow us to design the actual reactors. However, there still remain some engineering problems in order to design the commercial reactors that will need a low construction cost, a high field and high reliability. It is necessary to develop high-strength supporting materials, next-generation superconductors and high-current-capacity conductors.

著者

長山 好夫 間瀬 淳

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.81, no.5, pp.337-348, 2005 (Released:2005-07-29)

参考文献数

29

被引用文献数

2 2

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Present status of the development of microwave imaging diagnostics is presented. Electron cyclotron emission imaging (ECEI) is useful to obtain 2-D cross-sectional view of electron temperature. Microwave imaging reflectometer (MIR) is useful to obtain 2-D picture of electron density fluctuation. They will be powerful tool to study localized magnetohydrodynamic (MHD) instability and micro instability, which cause turbulence in plasma. Microwave imaging sensor is key technology, and several types of antenna array with Schottky barrier diodes have been developed. In order to reduce the size and cost, microwave circuits on board have been also developed. Microwave imaging diagnostics are now installed in LHD and TEXTOR. Comparison between the ECEI in TEXTOR to the rotational ECE imaging in TFTR shows advantages of ECEI.

著者

野田 哲二

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.79, no.5, pp.452-459, 2003 (Released:2005-09-28)

参考文献数

30

被引用文献数

3 4

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The evaluation of induced activity in a fusion system was made. The activity at the first wall and blanket structures are critical from the viewpoint of environmental safety and materials for low activation should be developed. The present status of development of candidate materials such as ferritic steels, vanadium alloys and SiC composites are viewed. Furthermore, isotope controlled materials and annihilation of radioactive nuclides are discussed.

著者

長谷川 晃

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.80, no.1, pp.24-30, 2004 (Released:2004-06-16)

参考文献数

31

被引用文献数

2 4

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Irradiation effects of SiC fiber reinforced SiC matrix composites were summarized. Based on studies of irradiation behavior of SiC⁄SiC composites, SiC fibers which have stoichiometric composition and highly crystallized structure are expected to have high resistance to irradiation, and advanced SiC⁄SiC composites for fusion application were developed using these advanced SiC fibers. In this paper, the mechanism of irradiation resistance and recent irradiation studies on size stability, mechanical properties and thermal diffusivity were introduced.

著者

阿部 純義

出版者

社団法人 プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.78, no.1, pp.36-44, 2002 (Released:2005-12-08)

参考文献数

23

被引用文献数

5 5

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Boltzmann-Gibbs statistical mechanics is known to exhibit fundamental difficulties when a system under consideration contains long-range interactions. Tsallis' nonextensive statistical mechanics offers a consistent theoretical framework for treatment of such a system. In this article, an approach to statistically describing pure-electron plasma based on the Tsallis entropy is reviewed and related problems are discussed.

著者

竹田,辰興

出版者

プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌

巻号頁・発行日

vol.88, no.11, 2012-11-25

出版者

プラズマ・核融合学会

雑誌

プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)

巻号頁・発行日

vol.85, no.7, pp.423-436, 2009-07