解説

ダイバータプラズマにおける炭化水素−分光計測から分かること−
仲 野 友 英，門 信 一 郎１）（日本原子力研究所那珂研究所，１）東京大学高温プラズマ研究センター）

Hydrocarbons in Divertor Plasmas −what can be understood from spectroscopy−
NAKANO Tomohide and KADO Shinichiro1)
Naka Fusion Research Establishment, Japan Atomic Energy Research Institute, Ibaraki 311-0193, Japan
1)High Temperature Plasma Center, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan(Received 12 November 2003)

The band structure of the !!# → #!$ system of the CH radical, the method of hydrocarbon flux measurement, and the modeling of hydrocarbon elementary processes are described. Reviews of recent research achievements are also presented. At JT-60U divertor plates, the chemical sputtering yields of not only CH4 but also C2Hy
have been measured with simultaneous observation of the CH and C2 bands. In the MAP-II device in the University of Tokyo, hydrocarbon-enhanced molecular assisted recombination processes have been qualitatively provedby comparison of the measured and the modeled CH band intensity.
Keywords:
hydrocarbon, spectroscopy, divertor, CH radical, chemical sputtering, MAR, JT-60, MAP-II

１．はじめに

10-12
Rate coefficient (m /s)

分光計測はもっとも基本的なプラズマ診断法の一つであ3る．核融合実験装置のプラズマでいえば，高温の炉心プラ
ズマ（電子温度 "#"20 keV）から低温のダイバータプラズ
マ（"#! 1 eV）にいたるまで，様々な物理量の計測に用いられる．にもかかわらず，たとえば不純物スペクトル線強度の変化を不純物量の変化と同一視するといったやや短絡的あるいは表面的な解釈をしばしば見かけるのはなぜであろうか？

著者はこの問いに対し，分光データの背後に潜んだ物理過程は直接には見えないことが原因の一つではな

10-13
10-14

たとえば，炭化水素ラジカルの発光（CH バンド）強度を測定してメタン（CH４）の損失量（解離，電離などによってFig. 1

失われる量）を測定する場合を考える（４章）．Fig. 1 に示
すように，電子温度が 6−30 eV では支配的なメタン損失過程は電子衝突による解離である．CH４は主に解離によっ

DCH4 (Te)CXCH4 (Ei)

SCH4 (Te)

-15

10

10-16

いか，と考えている．

DRCH4 (Te)1

10
Te ,Ei (eV)100Rate coefficients of electron impact dissociation (DCH4),electron impact ionization (SCH4), dissociative recombination (DRCH4 ), and charge exchange ionization (CXCH4) asa function of electron temperature Te or impact energy Ei.

て，場合によっては CH３や CH２を経由して CH となり，一部は励起されて CH バンドを放射する（後で Fig. 3(b)を参配する背後の物理過程と結びつけることによって， moni-照）．議論をこの温度領域に限り他のメタン損失過程は無toring（監視）から diagnostics（診断）へと発展する．

視できるとすると，比較的単純なモデルで CH バンド強度

そこで本解説ではやや講座的になるが，CH バンドの解とメタン損失量を結びつけられそうである．逆に，電子温説から始め，CH バンド強度とメタンの損失量の関係をモ度を制御して 6 eV を中心にスキャンすれば，支配的なメタン損失過程を電子衝突から荷電交換へと変化させることがデリングおよび実験の両面から解説する．そのときに必要な仮定，手法，およびデータベースを原子の場合（"% 線強できるであろう（５章）．このように分光計測は，それを支度と水素原子の損失量の関係）と比較することで，理解しauthor’s e -mail: nakanot@fusion.naka.jaeri.go.jp, kado@q.t.u-tokyo.ac.jp
９１

J. Plasma Fusion Res. Vol.80, No.2 (2004)９
１‐１００

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.80, No.2 February 2004

研究成果をややレビュー的に紹介する．

子数 '，全軌道角運動量の分子軸方向成分 $（ $＝0 , 1 , 2 ,,( #のとき, で項を表す．だだし， $$に対し &，%，#!

２．CH バンドの構造$と !$は縮退する．），'の分子軸方向成分 &
'!$
!
（$'!
%'"$
２
,!!'）を用いて，$$"& で表される ．CH ラジカルのやすいように配慮した．その後，炭化水素に関する最近の

%
%
%
*"
*"
+
*"
+
)"
$
!
%
!
%
!
%
基底準位の電子配置は!
である．最+)"以外のそれぞれの電子はすべて *電子なの%
外殻電子 !

一般的な分子スペクトルの解説は教科書に頼らざるを得ない．また，分光記号および選択則については文献［１］にで角運動量の分子軸方向成分 'はゼロになり，最外殻電子$$"から $$$となる．また，最外殻以外のそれぞれの '!

まとまった解説があるので一読されたい．ここでは，Fig. 2に示す CH バンド構造の理解に必要な情報のみを記す．

の軌道ではスピンが逆向きの電子が対になって収まってい炭化水素等の分子の場合，準位のエネルギーは原子の場
合と共通の

電子項

に加え， 振動項

およびるためスピン角運動量の和はゼロになり，最外殻電子のス"%）から，'$$"%となる．その結果，スピンに関
ピン（$$

回転項

の和で表される．これらの項間のエネルギー差は電子項 &振動項 &回転項であるため，主に紫外〜可視域にスペクトする二重項（doublet）に分離される．電子項の最低エネル, ）と名づ"!
#!
ギー準位は (（以降，エネルギー順に !!

ルをもつ電子項間遷移（electronic transition）には振動構造

けられるので，CH ラジカルの基底準位は (%%&"%!
$"
%と表記
%
%
*"!
*"
+
*"
$
%
!
%
さ れ る．第 一 励 起 準 位 の 電 子 配 置 は !

（vibronic），さらにその振動構造間 に は 回 転 構 造（rovibronic）が帯状（band）になってあらわれる．電子項，振動項およびスピンを合成した回転項の準位をそれぞれ *，+%"%または 3/+)"!
%であり， $$%または０，および '$$

+
+

!
"
#%&$
2 なので，二重項の !%#("&!&"%，"%&$
%，
%，お
%!!$"
%!!$"
"
"
' !
よび四重項の ) &&"%!$"%!!$"%!!&"%（準安定準位）が可能であ.および $で示すと，上準位（ ）から下準位（ ）への遷移の自然放出係数（ ! 係数）は多くの場合近似的に，
& %
*+
.+
$+
*+
.+
$+
#
!*++.++$++')'$+$++"
$+"$"
(
!
%
,+.
+
*,
+
+
+&
.+
.+
*+
.+
$+

る３．
第一励起準位から基底準位への電子項間遷移（およびそ（１）の 波 長 域）は !%#) (%%（〜430 nm），"%&! ) (%%（〜390 nm）
，および #%&" ) (%%（〜310 nm）であり，波

*+
.+
$+

と表される．ここで (*+++は放射される光の振動数，&*+.+$+は電子項間の遷移モーメント，,.+.++は振動項間遷移の相対長域が可視分光に適する !%#) (%%システムが最もよく強度を表すフランク−コンドン因子（Franck-Condon factor），'$+$++は回転項間遷移の相対強度を表すヘンル−ロン

計 測 に 用 い ら れ る．第 一 励 起 準 位 間 の 遷 移 は 選 択 則!%$，&! * &!，および &" * &" によって禁じら#$$#１$+"$は上準位のドン因子（Hönl-London factor），および %れているため，基底準位との遷移のみを考えればよいこと

回転項の統計重率である．
分子の分光記号は原子の %!' 結合と同じような取り扱

は CH バンド分光計測の利点である．
Fig. 2(a)に示すように， !%#) (%% システムの回転項

いによって $!' 結合で表記される．全スピン角運動量量!
!"$であり，それぞれ#間に関する選択則は $+!$++$!$

Fig. 2(a) Schematic energy level diagram to explain the rovibronic transition of the A 2 #→ X 2 % system in the CH band spectra. $-type doubling is not shown. (b) Scanning spectrogram including the CH(A 2 # → X 2 %) band measured from the He plasma with CH4 injectionin the MAD-II device. Numbers on the ticks represent the rotational quantum number without spin N' of CH(A 2 #). Two ticks for N' above
and under the line indicate the wavelength difference due to $-type doubling.

１回転線強度（rotational line strength）ともいう．
２添え字の & は $$#の & 項の意味ではないことに注意．
３& の右肩の＋および−はそれぞれ分子軸を含む面に対する波動関数の鏡映操作に関する対称および反対称を示す．

９２

Commentary

Hydrocarbon in Divertor Plasmas

T. Nakano and S. Kado

P，Q，R 枝（branch）と い う．慣 例 と し て ス ピ ン＋1/2
を 添 え 字１，−1/2 を 添 え 字２と し て，例 え ば &,$３．
１ 解析的手法&,,$$#%，#,!#,,$!$の場合 P１１あるいはスピンを除いた

単位体積の水素プラズマで，電子密度 )*があまり高くな
く（)*<1×1019 m−３），電子とイオンの再結合が無視できる

３．
１．
１ 原子の場合,,

終状態の回転量子数 % を明記して P１１(3)のように表記され% #であるので 'と !'の縮退が解る４，５．上下準位とも '$状態を考え る．このプラズマでは，Fig. 3(a)に示すよう+,に，流れ込む水素原子の量 &'と流れ出る水素原子の量

け，回転項を含む全波動関数の反転性（parity）に関する選+ 負（−））よ り P，Q，R 枝 そ れ ぞ れ に '択 則（正（＋）/-0/&'および水素イオンの量 &-0" が一定となる定常状態が成'型二重分離による微細構造が２系統存在する６．Fig. 2(b)でり立つとする．

は各枝を示す直線上にこの分離を上下の目盛りで区別した．
!
$* $）を!%%* (%( システム（主に *,* *,,$#* #プラズマに流れ込む水素原子の一部は電子衝突によって電離される．単位時間あたりの水素原子の電離量 &'* '"［m−3s−1］は，水素原子密度 )'［m−３］と電離速度係数 &［m3

観測する場合（以降，CH（ !%%* (%(）バンド），Fig. 2(b)s−1］を用いて，に示すように，P 枝は回転構造の分離幅が大きいので高分&'* '" $)*)'&

解能分光器を用いればそれらを分離できるが，強度が弱い（２）

ため計測ノイズや不純物スペクトル線の影響を受けやすくと表される．ここで，電離速度係数 & は電離断面積 ++-,

計測が難しい．一方，Q 枝は強度が強く計測は容易だが，**'と表される．こ++-,#と電子速度 **の積の平均値で &$&回転構造の分離は難しい．P，Q，R 枝の強度比はヘンル−の電離量は Fig. 3(a)に示すようなコロナモデルを用いて，（)$%) &），)は主量子数）の発光強たとえば ') 線（'(

ロンドン因子で関係づけられるので，原理的にはどの枝か
らも励起準位 !%%の密度を求めることができる．P 枝でス
ペクトルを同定して励起準位 !%% の回転準位間の密度比度と関連づけられる．ここでコロナモデルとは，電子衝突による基底準位 )$$からの励起準位 )$&への励起状態生を求め，再構成した Q 枝を測定されたスペクトルと比較す

成量と自然放出による )$&の励起状態損失量が釣り合うるなどの工夫によって計測精度をあげることができる［２］．

［３］とするモデルである７．コロナモデルを適用できる場
合，励起の速度係数 ($* &と自然放出係数 !（添え字は準振動および回転準位密度の量子数に対する分布は熱平衡と等価な温度として表されることが多く（熱平衡でない場位間の遷移を示す）を用いて，合はその分布に最も近い熱平衡分布を表すことになる），
振動温度 '1+)および回転温度 '.-/で表す．同定可能なスペ)*)'($* &$)'!
)$&"!&* $"!&* %"!

（３）と表せる．ここで，励起速度係数 ($* &は励起断面積 +*2**'と表される．
+*2#と電子速度 **の積の平均値で ($* &$&また，)'（)$&）は水素原子の励起準位 )$&の密度であクトルから回転温度（２温度の場合もあり得る）を推定し，それをもとに再構成した回転スペクトルの総和を求めると全発光強度が得られる．回転温度が変化すれば単一波長（たとえば バンドヘッド と呼ばれる最大強度を与える波長〜431.5 nm）の強弱が必ずしも CH（ !%%* (%(）バンド

る．') 線の発光にともなって単位体積から放出される光強度の総和の強弱を反映しないこともあり得るので，注意表せる．

子数［ph m−3s−1］は，励起準位密度と自然放出係数の積でが必要である．

)$&"
!&* %
*
') $)
'!

３．全発光強度の解析（４）（２）式と（４）式の比は（３）式を用いると，分光計測は線積分計測であるため，計測量は放射照度("*&'* '"#') $&#［Wm−２］で表される．レンズなどを用いて視野が円柱状で（５）と な る（ (の 添 え 字 を 省 略）．こ こ で，発 光 の 分 岐 比*%"$! !&"!
である．すなわち，') 線の強度から電離量ある場合，何らかの方法で視線方向の発光領域の長さが求められると，単位体積あたりの平均放射束［Wm−３］が計算&* %される．さらに，１つの光子がもつエネルギーで割ると，&* $を算出するのに必要な情報は，基底準位からの電離速度係数，基底準位 )$$から励起準位 )$&への励起速度係数，

単位体積あたり単位時間に放射される光子数，すなわち光子放射率 *［ph m−３s−１］に換算される．本章では，単位体積

および分岐比であることがわかる．診断の対象が水素原子あたりのプラズマを考えるので発光強度として光子放射率

および水素様イオンであれば，これらの速度係数は解析的

を用いる．

に計算され
［４］，その他の原子・イオンであれば，データパッケージ ADAS
［５］などから得られる．
&("は '*$20 eV および )*"1×1019 m−3（５）式の左辺 #４古い論文や伝統的な教科書では % でなく $が用いられた．現在では多原子分子の場合に $を #の分子軸方向成分として使うが，密度や主量子数として % や )を用いる場合などに混乱しやすい（文献［２］等では混乱を避けるため $ が用いられた）．文献ごとに定義を確認されたい．
５%$'!
%，%!$#%となる．
%であるので #$%"$#- および #$!
'"$!
'"%!
!
%"&"
%"&!$"
%!&(
-!
(
!
!
．今の場合，&$$#
６!%% 準位の分離幅はわずかであるので主に (%( の分裂の寄与を観測する。
７)$&の準位から )$&の準位への自然放出による励起状態の流れ，すなわちカスケードの影響を無視した．

９３

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.80, No.2 February 2004(" の電子密く必要がある．また，)*#1×1019 m−3 では &"度依存性が強くなる．詳細は文献［３］に譲るが，この電子密度依存性は電子密度が高くなると電子と水素原子の衝突頻度が高くなり，その結果，励起準位 )#%の主要な損失過程
が自然放出から電子衝突に変化することによる．電子衝突では，)#%からは近接する励起準 位 )#$および )#&へそれぞれ最も脱励起および励起されやすく，逆に )#%へは )#$および )#&からそれぞれ最も励起および脱励起
されやすい．したがって，)#%の励起状態損失と生成のバ
ランスはもはや（３）式のような単純なコロナモデルで記述されず，他の励起準位も含めた衝突放射モデル［６］で記述される．
３．
１．
２ 分子の場合
原子の場合，電離する粒子と発光する粒子は同じであるのに対し，分子の場合ではしばしば異なる．たとえばダイ
バータプラズマではメタンの発光スペクトルは有意に観測されないので，メタンの損失量（解離＋電離量）を求めるのに十分な発光強度をもつ CH ラジカルの発光を測定する必要がある．ここでは，CH（ !$$% ($&）バンドの発光
強度とメタンの損失量を関連づける．上述の水素原子の場
Fig. 3(a) Atomic (hydrogen) and (b) molecular (methane) processes considered in the sample volume. %in
species and%out
species indicate the in- and out-flux of the species, respectively. others" as the species indicates the sum of carbon
containing fragments originating from CH４. D , S , CX , DR
and X indicate, dissociation, ionization, charge exchange
ionization, dissociative recombination and excitation rate
coefficients, and A indicates spontaneous transition probability.

合と同様に，Fig. 3(b)に示すような単位体積のプラズマに,.
%/32
流れ込むメタンの量 %'( と流出するメタン '( および解
&

&

/32
離（または電離）生成物の量 %/2+*01が一定となる定常状態を考える．
（２）式に対応するメタンの損失量 %-/11は%-/11#)*)'(&!
$!&!#("（７）と表せる．ここで，$，&および #( はそれぞれメタンの解("〜10−20で電子温度および電子密度依存性は弱く，&"である．そのため，(' 線の強度は水素の電離束（単位時間

離，電離，および荷電交換電離の速度係数である．Fig. 3(b)中ほどに示すように，CH ラジカルの励起準位 !$$についあたりの電離量）とほぼ比例関係にあると見なせる．このて，電子衝突による基底準位 ($& からの励起状態生成量

性質を利用し，あまり低温高密度でないダイバータプラズ
マでは，(' 線の強度はリサイクリング束（ダイバータ板かと自然放射による励起状態損失量が釣り合うと仮定する（コロナモデル）．（３）式に対応する励起状態生成・損失のら放出される水素（重水素）原子束）を求めるのにしばし釣り合いは，

ば用いられる．ダイバータ板から放出された水素分子が水)*)'(!)$&"()$& % !$$ #)'(!!$$"!!$$% ($&素原子に解離して Fig. 3(a)に示すプラズマの右面に流れ込と表せる（励起準位 !$$は第一励起準位ですべて基底準位($& に遷移するので，電子項間遷移の分岐比 "##）．ここで，)'(!!$$"はCHラジカルの励起準位 !$$の密度である．

み，ほとんどすべてが電離して左面から流れ出るとする．
この場合，流れ出る水素原子束は無視できるとすると，以下の関係が成り立つ．

（４）式に対応する CH（ !$$% ($&）バンドの発光にとも

/32
/32
,
.
#%(
%(
! !%
(

なって単位体積から放出される光子数は，/32#%(% (! !%($%(% (!

（８）#)'(!!$$"!!$$% ($&('(!
!$$% ($&"（６）

したがって，流れ込む水素原子束（リサイクリング束）は（９）（７）式と（９）式の比は（８）式を用いると，電離束と等しいと見なせる．その結果，（５）式から直ちに(%-/11"#'(!
!$$% ($&"

リサイクリング束が算出される．
(" は電子温度の低下に伴い
ただし，'*!20 eV では &")'(& $!&!#("()'(!($&"$!&!#(# #"%(急激に減少する．そのため，(' 線の強度からリサイクリン
グ束を求めるには正確な電子温度の値が必要である．'*!

（１０）

すなわち，CH（ !$$% ($&）バンドの発光強度から CH４

1 eV では電子と水素イオンの再結合が無視できず，再結合の結果としての ('線の放射が加わる．この場合，何らかのの損失量を求めるのに必要な情報は，解離，電離，荷電交
換電離，および CH（ ($&）から CH（ !$$）への励起の各方法で観測された (' 線の強度から再結合の影響を取り除
９４

Commentary

Hydrocarbon in Divertor Plasmas%$"
速度係数に加えて，CH ラジカルとメタンの密度比 !

T. Nakano and S. Kado

-photon は〜190 であるが電子温度の低下とともに減少す（ !%"& '%$）
る．CH4-Loss-events/CH-photon の減少は，CHが必要である．（５）式と（１０）式を比べればわかるように，$
この密度比 は原子の場合には必要ではない．分子の場合

バンドの発光強度に対してメタンの解離・電離の回数が減

は，プラズマに流れ込む粒子と発光する（診断に用いる）粒る，あるいは逆にメタンの解離・電離の回数に対して CH子が異なるために，それらの密度比が必要になる．

（ !%"& '%$）バンドの発光強度が強くなることを意味す

３．
１．
３ 分子過程のモデリング
さて，この密度比 $ を計算する．ここで考慮する過程をる．比較のため，同じ図に Behringer が同じ計算条件でおこなった計算結果［７］を示す．両者の計算結果とも，電子温Fig. 3(b)に示す．プラズマに流れ込むメタンは電子・水素

度が 50 eV から 10 eV へ低下するとともに CH4-Loss-events

イオン衝突により解離・電離などを繰り返し，様々なラジ/CH-photon は減少する傾向を示すが，絶対値は最大で約カルおよびそのイオンとなってプラズマから流れ出る．こ

５０％異なる．

の過程を速度方程式を用いてモデル化すると，両者の計算結果が異なる理由は，使用した断面積データ
セットが異なるためであると考えられる．著者はメタンの+!$( !
,M+)

解離・電離過程を計算するのに必要な断面積データセット（１１）

をデータソース［８‐１１］から構築した．対して，Behringer

ただし，ここで M は速度係数から な る 正 方 行 列， ! は(()"，(()，(()"，(()%，(()"，(()&，(()"，(()' を要素

は異なるデータソース［１２］から構築した．本解説では，計にもつ列ベクトルである．（１１）式からたとえば CH２の行をはこれ以上行わないが，計算結果の信頼性を高めるには支

具体的に書き下すと，配的な過程について評価済みデータ［８］の使用を薦める．

%&

算結果の差について断面積の大きさを比較するなどの追跡'

評価済みデータとは，複数の実験測定データが存在する場

!

") !
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& %( &%& % () &#%&%&%& %( "&#%& % ()%&%&%&%!#() !&() !"'() !$
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%
&%
&
% # "
& % "&# ()' & ()%"#%()" & ()% $ #(()'$'(()'#() & () "&() & ()'%'合にはそれらの比較を行う，実験測定データが少ない場合には理論計算によるデータと比較を行う，などの方法で信頼性が評価されたデータを指す．
３．
２ 実験的手法
実験的な Loss-events/photon の測定方法はきわめて単純である．炭化水素をプラズマに入射して，その入射束とラジカルが放射する光子束の比を測定する．具体的には，%Fig. 3(b)の右面から単位時間あたり一定量の炭化水素を入（１２）となる．ただし，水素イオン密度・温度は電子密度・温度

射し，プラズマに流れ込む炭化水素の量と流れ出るラジカ
ルの量が一定となる定常状態において，CH（ !%"& '%$）に等しいと仮定した．水素イオン密度・温度は炭化水素ラ

バンドまたは（あるいは同時に）C２（ !&$ & '&$）バンド

ジカルとの荷電交換過程を考えるときに必要である．ここで #% は解離性再結合の速度係数を示し，&，#，"'およの発光強度を測定する．この手法では（１３）式の左辺分子がび #%の添え字は反応前後のラジカルまたはラジカルイオ

Loss-events/photon を直接的に測定することができる．ただンを示す（ただし，反応後のラジカルが示されていない場
合は，その総和とする）．また，&は注目している体積でのし，Fig. 3(b)に示すように観測体積に含まれるプラズマが外部から制御される量，分母が測定される量となるため，&は輸送による粒子損失率を閉じ込め時間を表し，!(()%!
表す．この速度方程式を Fig. 3(b)に示すような定常状態で解く（(,$1×1018 m−3，&$1×10−4 s のと き 約 5×10−5 sで定常状態に到達する）．定常状態では，（１１）式の左辺の時間微分項を０とすることができ，（１１）式は一次方程式となる．左から M −1 を乗じてこの方程式を解くと，CH ラジ
カルとメタンの密度比 $ が得られる．ここでもとめた $%を用い，（１０）式の左辺 #-.//!
()!
!%"& '%$"を電子温度の関数として計算した．以降，%#*.//!
%()!
!%"& '%$" CH4-Loss-events/CH -photon（１３）のように定義する．この量は，ラジカルがバンド光子１個を放射するときに解離または電離によって失われる分子のFig. 4個数比を表すからである．
Fig. 4 に示 す よ う に，計 算 条 件 (,$1×1018 m−3，&$1
×10−4 s のとき，電子温度〜50 eV で CH4-Loss-events/CH
９５

CH4-Loss-events / CH -photon as a functino of electron temperature calculated by the authors and by Behringer [7], andmeasured in PISCES-A [13]. ne and &indicate the electron
density and the confinement time, respectively.

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.80, No.2 February 2004

くらい発生しているのか定量的に測定する必要がある．

一様であること，かつ，そこに流れ込む炭化水素はすべて解離・電離し，そこから流れ出る（右面から入射された）炭

炭化水素発生量の測定法は３．
２節に述べた Loss-events/

化水素の量は無視できる，という仮定が成立しなければな

photon 測定法とほぼ同じである．ただし，Loss-events/photon 測定では
（１３）式の左辺分子が外部から制御される量でらない．
実験的に測定された Loss-events/photon で最も系統的なあったのに対し，今回はこれが求める物理量である．必要

データベースは直線型プラズマ発生装置PISCES-Aでの測定な仮定も同様である．Fig. 3 の右面が炭素材(たとえばダイ

結果［１３］
である．CH4-Loss-events/CH-photon，C2Hy-Loss-events!
#）を/CH-photon，および C2Hy-Loss-events/C2-photon（ %"!

バータ板)に接しており，炭素材から炭化水素が放出され観電子温度の関数としてまとめてある．これらの測定結果の水素は炭素材の温度と同じエネルギー（〜0.05 eV）を持つ

うち CH4-Loss-events/CH -photon を Fig. 4 に示す．PISCESA の測定結果は著者の計算結果（計算条件：$("1×1018とすると，メタンの場合では１cm 進むのに約 1×10−5 s

測体積に流れ込む状況を考える．観測体積に流れ込む炭化，%"7×10−5 s）と最大〜40％ の誤差で一致する．まかかる．いま，この時間を観測体積におけるメタンの閉じ
込め時間とすると，電子密度が $("1×1019 m−3 のときた，トカマクの周辺・ダイバータプラズマを用いた測定結３．
１．
３節の計算から解離・電離を経験せずに Fig. 3 の左面

果は CH4-Loss-events / CH-photon 〜５０−２００でありから流れ出るメタンは流れ込むメタンの５−１０％となる．

［１４，
１５］，PISCES-A の測定結果はその範囲に含まれる．以

よって，炭素材からたかだか数 cm のところまでのプラズ

上の理由から，CH4-Loss-events/CH-photon について，計算

マを観測体積として選択すれば，そこから流れ出るメタン・実験の両面から PISCES-A の測定結果の信頼性は高いとは無視できる．さらにメタンの損失によって解離・電離生-10成物が発生することから #+-//"#0)(.
/であることに留意す

−3

m

で

考えられる．同じ方法で 測 定 さ れ た C2Hy-Loss-events/C2!
#）も同様
photon および C2Hy-Loss-events/C2-photon（ %"!

0*,#-//の関係は以下の#-10 #-1
ると，Fig. 3(b)の #$%#， $%#， -0
)(.
/と +

ように表される８．

に信頼性は高いと推測される．
上に述べたようにメタンについてはモデリングによる計

-10
-10
*
,
"#!#$
#$
%
%
0
)(.
/
#

算結果は測定結果をほぼ再現している．しかし，現状では-10"#+-//!#$%

炭素を２つ含む炭 化 水 素 に つ い て は 一 致 が 見 ら れ ない##+-//［１
６］．不一致の理由に，評価済み断面積データの整備が遅

#

#

（１４）

れていることがあげられる．そのため，C2Hy-Loss-events/

すなわち，観測体積へ流れ込むのメタン量は損失量（発生CH-photon および C2Hy-Loss-events/C2-photon などについて量）と等しいと見なすことができるので（１３）式から既知の
CH4-Loss-events/CH-photon と CH（ !!"$ #!$）バンド強は計算値よりも測定値の方が信頼性が高く，４章に述べる
ような炭化水素の絶対量測定には実験的に求めた Loss-

度の測定値を用いてメタンの発生量が求められる．また，
C2（ !"$ $ #"$）バンド強度を測定すれば，同様な手法

events/photon を用いるのが望ましいとされている．
ここまでで，炭化水素の損失量をそのラジカルの発光強でエタンなど炭素を２つ含む炭化水素の発生量が求められ度から求める手法について解析的および実験的な観点からる．

ま と め た．次 章 で は，Loss-events/photon を 用 い た 研 究

近年，ダイバータプラズマの低温化が進んだため，水素を，次々章では分子過程のモデリングを用いた研究を具体

イオンのダイバータ板への衝突エネルギーが低下した．低的に紹介する．

衝突エネルギー領域（〜50−100 eV，シース加速後）では，メタンだけでなく炭素を２つ以上含む炭化水素も無視でき

４．炭素材における炭化水素発生量

ない量が化学スパッタリングによって発生する［１８］．この

炭素材は熱衝撃に強い，熱伝導が優れている，融点が高場合，CH ラジカルはメタンだけでなくエタンなど炭素をい，および原子番号が小さい，という利点をもつため，国２つ含む炭化水素からも生成されるため，観測される CH

際熱核融合実験炉 ITER でも，ダイバータ板のストライク

-&/
(.
2
('
にはメタンに由来す（ !!"$ #!$）バンドの強度 "$%点付近に用いられる予定である．しかし，炭素材は動作ガ#る成分 "$% に加えて，エタン，プロパンなどに由来する成

$%

$!%3
$"%4
分"
も含まれる９．すなわち，
$% ，"
$%

スである水素（およびその同位体）と化学反応し炭化水素を発生して損耗する．この損耗過程は化学スパッタリング

$%

$%

$%

-&/
(.
2
('
#
! 3
" 4
""
!"
!"
!%
"
$%
$%
$%
$%

と呼ばれ，炭素材タイルの寿命を決定する一因である．ま（１５）

た，発生した炭化水素が再付着することによって形成され$%なる．他方，次章に述べるように炭化水素はダイバータプ

-&/
(.
2
('
#
から "
メタンの発生量を求めるには "$%$% だけを分離""する必要がある．これは，C２（ ! $ $ # $）バンド強度をラズマで水素イオンのシンクとして働く可能性が指摘され同時計測することによって可能となる．炭素を３つ以上含ている［１７］．以上の理由から，ダイバータプラズマで炭化

む炭化水素の影響を無視できる場合（ダイバータの条件でる再堆積層では，トリチウムインベントリが大きな問題と水素の果たす役割は大きい．そこで，まず炭化水素がどれ
は C3H6 以外の発生量は無視できる．C3H6 の発生量もメタ*,８ここでは，３．
１．
２節の場合とは異なって #$などは単位体積ではなく観測体積に出入りする量を示す．
%#
９ここでは，観測体積について考えるので，発光強度として光子放射率ではなく観測体積から単位時間あたりに放射される光子数 "［ph−1s−1］
を用いる．

９６

Commentary

Hydrocarbon in Divertor Plasmas

T. Nakano and S. Kado

ン，エ タ ン と 比 べ る と 少 な い［１８］），観 測 さ れ る C２
Chemical Sputtering Yield (CD4 /D+)

,).
+/
+*
（ !$$ $ &$$）バンドの強度 $は炭素を２つ含む炭'#化水素に由来する成分のみとなる．この場合，既知の C2Hy
-Loss-events/C２-photon を用いて（１３）式から '#((の発生量#'#(( は，,).
+/+*#"##( #!C2Hy-Loss-events/C2-photon "
"
$
'
#

（１６）

!
!
%
&）を区別しな
ただし，ここでは簡単のため '#((（ (##-1

10

Ion Beams IPP
PSI1
JT-60U outer div
ToreS 2001
ToreS 2002TEXTORPISCESJET 2001-2

10い．さらに，C2Hy-Loss-events/CH-photon を用いて，
-3

10
'#((
#'#(( #!C2Hy-Loss-events/CH-photon"
"
$
'(

19

20

10

（１７）

10

21

10

22

10

23

10

24

10

Ion Flux Density (m-2s-1)とも表されるので，これを用いてメタンの発生量は以下のFig. 5ように求められる．

Chemical sputtering yields as a function of ion flux density[20]. The curve is calculated by the analytic model [21].

'(combination : Hydrocarbon -MAR, ''((-MAR）」について紹

（１８）

介する．

,).
+/
+*
#(
#'(% #!CH4-Loss-events/CH-photon"
!$
"
$
"
!
'(
'(

炉心では磁力線が閉じているのに対し，境界層では磁力
炭化水素発生束を炭素材に入射するイオン束で規格化し，線の端が真空容器やダイバータ板に接続されており，プラ

炭化水素発生率（化学スパッタリング率）が求められる．

ズマによるプラズマ対向壁への熱負荷が問題視されていこのような手法で JT-60U のダイバータ板におけるメタる．この「境界層プラズマ領域」では，プラズマ対向壁表

ンおよび炭素を２つ含む炭化水素の化学スパッタリング率

面での表面再結合ではなく，プラズマが空間（気相中）でが測定 さ れ た
［１９］．測 定 結 果 は 国 際 ト カマ ク 物 理 活 動

再結合によって中性化し（体積再結合，volumetric recom-（ITPA）を通じて，他装置の測定結果とともにデータベー

bination１０），磁力線に沿った運動量（粒子フラックス，あるスに納められている．データベースの一例として，Fig. 5

いは実験的にはイオン飽和電流といってもよい）が消失しにメタンの化学スパッタリング率を入射イオン束密度の関て，プラズマがダイバータ板から引き離される，いわゆる数として示す［２０］．Fig. 5からわかるように，化学スパッタ

非接触プラズマが形成されると熱負荷が劇的に低減する．

リング率はイオン束密度に対して負の依存性を持つ．この

非接触プラズマについては，本誌のよい解説記事［２２‐２４］

依存性をRothらのモデル［２１］で解析し，データの外挿性がおよび分光学的手法による教育的な論文［２５，２６］を是非一調べられている．外挿によって ITER で想定される入射イ

読されたい．

オン束密度（>1024 m−2 s−1）での化学スパッタリング率を予想し，タイル寿命の計算など装置設計に資することが主

低電子温度領域（%+"0.3 eV）で起きる電子とイオンの再結合（EIR），およびやや高電子温度領域（%+<2−3 eV）でな目的である．

も水素分子により誘起される分子活性化再結合（H2-MAR）

しかし，メタンに加えて炭素を２つ含む炭化水素の発生が広く知られるようになった．電子温度が約 0.3 eV よりも量を測定しなければ，化学スパッタリング率を過小評価し低くなると，H2-MAR の速度係数よりも EIR の速度係数のてしまう［１５，
１６］．その結果，たとえばダイバータ板のタイ方が大きくなり，EIR 過程に特徴的な水素原子（あるいは

ル寿命の予測に危険側の過ちを犯す可能性がある．炭素をヘリウム原子）の高励起準位からのスペクトル線が多く見

２つ以上含む炭化水素を考慮すべきであることは，国際トられる［２７］．Krasheninnikov らによると，ダイバータプラ

カマク物理活動（ITPA）の境界層／ダイバータプラズマの専門家グループでも認識されている．しかし，メタンと炭ズマの密度領域で電離速度係数よりも H2-MAR の速度係数が大きくなるのは %+＜2−3 eV であり［２８］，H2-MAR が有素を２つ含む炭化水素の化学スパッタリング率が系統的に効に作用するにはこの温度領域を磁力線に沿って十分長く同時測定されたのは JT−６
０U だけである．今後は，他装置取る必要がある．

でも同様の測定を行い，既存のデータベースを炭素を２つさて，電子温度が 2−3 eV よりも高ければどうなるであ含む炭化水素も合計した化学スパッタリング率のデータ

ろうか？

再結合より電離の方が優勢であるため電離進行

ベースに更新すべきであろう．

プラズマであり，プラズマの損失は固体表面での表面再結合が支配的である．この状態はいわゆる接触プラズマであ

５．炭化水素による分子活性化再結合

る．イオンの粒子束（運動量）は中性粒子との荷電交換や本章では，ダイバータ板への熱負荷軽減に寄与する再結

弾性散乱によって低減されるが，ガス入射の量が多くなれ合過程において，近年予測された「炭化水素分子活性化再ばセパラトリクス付近の密度分布に影響を与えるため，閉結合過程（Hydrocarbon-enhanced Molecular Assisted Re-

じ込め改善モードとの両立性が問題となる．

１０やや不自然に聞こえる「体積」
は英語の volume の訳であるが，著者は「空間再結合」の方がしっくりいくような印象をもっている．

９７

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.80, No.2 February 2004

近年 Janev らによって提唱された炭化水素分子活性化再結合［１７］は，プラズマ中の炭化水素の解離過程を荷電交換反応がトリガする場合，その解離サイクルが触媒的作用をしてイオンの再結合を促進する，というもので，新たなイ
オン束低減のシナリオとして注目されつつある．炭化水素の荷電交換電離に続く解離性再結合（charge-exchange dissociative recombination，CX-DR）は，
CH4+H+(or He+) → CH+4 + H (or He)
CH+4 + e → CH3 + H（１９）と表せる．さらに生じた CH３が（１９）式同様の CX-DR 過程を繰り返し，CH2，CH，C と H が取れるサイクルの間にバルクイオンが中性化されていく．この過程では炭化水素の Hの数が多いほどサイクルの回数が多くなるので，炭化水素
１分子あたりのイオンシンクとしての効率は CH4 より C2
H6 のほうが倍以上も高く，逆に C2H2 では倍程度低い．Fig.
1 からわかるように，6−8 eV 以下では電子衝突による電離や解離過程よりも荷電交換および解離性再結合の速度係数が大きくなり，CX-DR 過程が支配的なイオンシンク過程となる．よって，H2-MAR よりも高電子温度領域で水素分子よりも少量の炭化水素を入射することによって，イオン束が低減され得る．
この論文に触発されて，著者らは東京大学の直線型ダイ
バータ/境界層 プ ラ ズ マ 模 擬 装 置 MAP（Material

Fig. 6

And

Plasma）-II を用いてヘリウムプラズマ流への炭化水素入射による CX-DR 過程の検証実験を行った［２９］．Fig. 6(a)に示(a) Divertor/edge plasma simulator MAP-II. (b) Reductionof the ion flux due to the gas puffing of He, H2, CH4 and C2
H6. The data are taken from [29].

す MAP-II は LaB6 熱陰極アーク放電（PIG 型）を用いた定１）を示すための実験では，下流側チャンバにプラズマ

常プラズマ装置である．通常運転は磁場〜0.02 T，および放電電流〜30−45 A で行われ，$100 mm 程のドリフト管

つを用いてその位置のイオン束を測定した．３本の位置はで $500 mm，長さ 500 mm 程度の２つのチャンバを接続

下流側チャンバ入口からそれぞれ 5 cm
（P1），25 cm（P2），

流に沿ったプローブを３本（P1，P2，P3）用意し，うち１本ず

35 cm（P3）である．下流側チャンバの P1 での電子温度をあし，下流側チャンバをガスターゲットとして用いる．
MAP-II で体積再結合を生じさせるには，上流の差動排らかじめ約 4 eV に低下させておくため，差動排気を止めた

気を停止し下流側チャンバ入口の電子温度を下げた状態

状態で下流側チャンバの動作ガス（He）の基準圧力を 6.3

で，ヘリウム，水素，炭化水素等を入射する．動作ガスとmTorr まで上昇させた．下流側チャンバへの追加ガスによして水素ではなくヘリウムを用いたのは，H２-MAR を排除

る入口付近のプラズマの変化を除去するため，P1 を基準とし，H2-MAR と #%$&-MAR の効率の比較を意図したためでしたイオン束の低減率を中性粒子ガス圧（ヘリウムの基準ある．検証のポイントは以下の２点である．

圧力6.3 mTorr＋入射した水素や炭化水素の分圧）の関数と

１）炭化水素入射によって水素入射よりも効率的にイオして調べた．Fig. 6(b)に示すように，イオン束低減率の中ン束の減少がおきるか．
２）電子温度領域 #%<6−8 eV で CX−DR 過程が電子性粒子ガス圧依存性は片対数グラフ上で直線によく従う．

衝突による解離・電離過程を凌駕していることを実

そのため，イオン束低減率はプローブ間でイオン束が上流!
%に低下するのに必要な圧力上昇（e-folding pres側の !

験的に示せるか．

!
%圧力，以降 "!!%）を用いて定量化される．参照とsure；!

度が下がり，今検証しようとしている再結合過程によってした純粋なヘリウムプラズマでは拡散によるイオン束低減が支配的であると解釈でき，P1−P2 間の "!!%は 44.8 mTorr

電子・イオンの密度も減少する．その結果，励起準位 CH（ !""）の生成量が減少し（９）式からわかるように，CHである．水素分子を入射すると H2−MAR が誘起され，"!!%! 13.2 mTorr に低下する．ところが，炭化水素を入射

炭化水素の入射量を増加すると非弾性衝突により電子温（ !""" $"#）バ ン ド の 発 光 強 度 は 急 激に 弱 く な る の

す る と，CH４で は "!!%!2.3 mTorr，C２H6 で は "!!%! 1.6

で，１）が進むと２）の計測が厳しくなる．そこで，１）を

mTorr にまで低下する．水素の場合に比べ拡散によるイオ示すために炭化水素増加に伴うイオン束の低減率を計測

ン損失が劇的に変化するわけでなく，炭化水素入射量からし，２）を示すために少量の炭化水素を入射しその分圧を一定に保ちつつ電子温度を制御して CH（ !""" $"#）バ予測されるように解離した水素分子の量はごくわずかであンド発光強度の変化を調べる方針とした．

たなイオン束の損失が誘起されていることが示唆される．

るため H2−MAR は無視できる．すなわち，１）
に掲げた新

９８

Commentary

Hydrocarbon in Divertor Plasmas

T. Nakano and S. Kado２）の荷電交換が解離・電離−発光過程を支配しているこ，CH
密 度 が ロ ー ル オ ー バ１１す る と き（""〜5 eV）（ !!#! #!$）発光強度は直線からずれて減少を始めるとを示したい．上流の差動排気を行うと，下流側チャンバ

が，一方で CX−DRE モデルでは直線上にのったまま減少の基準圧力が 1.2 mTorr まで下がり電子と中性粒子の衝突する．この結果から，電子衝突ではなく荷電交換に始まる

頻度が減少するため，下流チャンバの電子温度が上昇す

過程が炭化水素の解離・電離−発光過程を支配している，

る．この状態では，下流側チャンバに入射する He ガス量をということまでが本解析で確実に主張できることであろう．また，電子温度 """8 eV では，CX-DRE 過程のデータ

こ の と き，初 期 条 件 と し た 電 子 温 度〜4 eV で 確 か に調整することによって電子温度を約 10 eV から約 4 eV
（CH!
!
（ ! #! # $）バンド発光強度の低下が始まるあたり）の点も直線から外れていることに気づく．この電子温度以下に下がると直線にのり始めるので，""〜8 eV で CX-DR間で制御できるため，この状態に C2H6 を微量（0.15 mTorr）
加えて，CH（ !!#! #!$）バンド強度の電子温度依存性

過程のサイクルがトリガされたことを表しているように解釈されることも興味深い．

を調べた．基準圧力が変わると電子衝突によって回転温度が緩和され CH
（ #!$）の回転温度がかわる．そのため，CH
!

結果として，電子温度領域 ""!4 eV のプラズマ流に対!

（ ! #! # $）バンドの発光強度はバンドヘッドからではなく，２章で述べたように回転項間の遷移線強度比を測定

し，炭化水素入射量を増加すると水素に比べて非常に効果の高いイオンシンクが誘起されること，および ""!6−8

して回転温度を推定し，それを用いて全発光強度を求めた

eV では解離・電離−発光過程に荷電交換に始まる過程が［２］．

支配的であることが実験的に示され，炭化水素分子活性再３．
１．
３節に述べた炭化水素の解離・電離−発光モデルを

結合の存在が実証されたと言える．

用いて，CH（ !!#! #!$）バンド発光強度のプラズマパ

分子活性化再結合によるイオンのシンクとしての効果

ラメータ依存性が予測される．そこで，測定された CH

は，メタン，エタン，プロパンの順で高くなるため，化学（ !!#! #!$）バンド発光強度のパラメータ依存性を再現

スパッタリングによる発生に任せるよりも積極的に重い炭できるモデルを探し素過程を絞り込む．拡散によるイオン

化水素をダイバータプラズマに入射することが望ましい．

損失などの仮定が絶対量の評価に影響するのでパラメータ依存性を用いるのが有効である．CH（ !!#! #!$）バン

例えば ASDEX‐Upgrade では，ネオンと重水素を入射する

ド発光強度（光子数）について，横軸を測定値，縦軸をモ

pletely Detached High Confinement（CDH）モードが達成

デルに基づいた計算値としてプロットすると，支配的な素された［３０］．著者はこれに炭化水素を加えるシナリオを提過程のモデルの計算値に対して測定値はパラメータによら案する．すなわち，ネオン入射による放射損失の増大にず原点を通る直線上にのるであろう．

よって周辺プラズマの電子温度を 6−8 eV 以下までひとたことにより，Hモードと非接触ダイバータを両立したCom-

このような方針で荷電交換に始まる過程（CX‐）と電子衝
突が支配的な過程（解離 ED または電離 EI）をモデル化し(a)

He puff with C2H6 [0.15 mTorr]

2.5
2
Te
1.5
1
0 . 5 ne0
5
4 CH band
3
2
1
0
0
2

て計算結果と実験結果を比較した．CX‐過程では，CH ラジカルにいたる途中に起こり得る過程は（１９）式と類似しており，その反応速度係数は類似の関数型（衝突エネルギーまたは電子温度に対する依存性）をしている．また，この過程では CX 過程自身が律速過程である．そのため，炭化水素が荷電交換（CX）によって電離し解離性再結合（DR）などに よ っ て 途 中 い ろ い ろ な ラ ジ カ ル を 経 由 し て CH
（ #!$）となり，そして電子衝突励起（EE）によって励起

46
neutral pressure [mTorr ](b)

準位 CH（ !!#）が生成されても（CX‐DR‐EE）
，あるいは

1 0
8
6
4
2
0

P2

8

10

7

荷電交換（CX）ののち解離性再結合（DR）によって直接CH（ !!#）が生成されても（CX‐DRE），CH（ !!#! #!$）

6

バンド発光強度のパラメータ依存性は大きくは変わらな

4い．同様に，電子衝突が支配的な過程においても，電子衝

3

C2H6 in He

5

6eV
>8eV

0

0

CX-DRE
3.9eV

1に続く解離性再結合（DR）が支配的であっても（EI-DR），
CH（ !!#! #!$）バンド発光強度のパラメータ依存性は

y=ax

He increase2

突解離（ED）が支配的でも，あるいは電子衝突電離（EI）

5.3eV

4.5eV

EI-DR-EE

1234
measured photon flux[1019 m-3s-1]5類似している．
Fig. 7(b)にエタンについて比較した結果を示す．荷電交

Fig. 7換に始まる過程としてCX‐DREを，電子衝突が支配的な過程として EI‐DR‐EE を例として比較する．他の過程も最初にかかわる過程が CX‐か EI‐（または ED‐）かによってど
ちらかに分類される．明らかに EI‐DR‐EE モデルでは電子(a) Evolution of electron density, electron temperature andCH band intensity for the helium plasma with small amountof C2H6 injection，as a function of the helium gas pressure.
(b) Comparison of the calculated and measured CH band intensity. The parameters in (a) are applied to two major models, CX-DRE (filled circle) and EI-DR-EE (open square).

１１roll over：電子温度の低下に伴い電離から再結合に転じる密度の変化をしばしばこう呼ぶ．

９９

Journal of Plasma and Fusion Research Vol.80, No.2 February 2004!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

れ，イオン束が低減し始めるとともに電子と炭化水素の非弾性衝突によって電子温度が下がり，水素分子の分子活性化再結合へ，あるいはさらに電子・イオン再結合へと進行していくと予測される．これらの過程はそれぞれ有効に作用する電子温度領域が異なるため，燃料粒子を含めたガス
入射量のバランス，およびタイミングを最適化する必要はあるが，有効な非接触プラズマ形成のシナリオとして期待
したい．

６．おわりに
本解説では，最近の研究成果に基づきダイバータプラズ
マにおける炭化水素の役割を解説した．いずれの研究でも，炭化水素ラジカルの発光から物理量を導出するために，あるいは支配的な物理を理解するために，数多くの反応断面積が必要であることを理解いただけたと思う．炭化水素では反応過程の数が非常に多く，現状ではそのすべての反応断面積に高い信頼性を望むのは無謀である．その結
果，炭化水素発生量の測定では，実験的に測定した分子束・光子束換算係数（Loss-events/photon）を用いざるを得ない．しかし，この方法では炭化水素の解離・電離からラジカルの発光までをあたかも一つの過程であるかのように扱う．原因（炭化水素の発生）と結果（ラジカルの発光）を短絡的に結びつけるあまり，その過程，すなわち物理の理解に欠ける．炭化水素による分子活性化再結合の実証にあたっては，この物理の理解に努めた．しかし，現在利用できる断面積データの限りでは，定性的に支配的な過程を推定するにとどまる．今後，定量的な理解を進めるには，精度の高い断面積データの実験的，あるいは理論的生産，および評価済みデータの整備が切望される．

とも

ひで

１
９
９
８年京都大学工学研究科修士課程修了．現在，日本原子力研究所研究員．主な研究分野
はプラズマの分光計測．おもに周辺・ダイ
バータプラズマの素過程に興味を持っています．趣味：スキー，サッカー，釣りなど，何でも広く深く．家族：妻一人．近況：めまぐるしく変わる自分を取り巻く状況にやや遅れ気味？ながら，いつも新しいことに目を向けるようにしています．自己分析：何事にもじっくり取り組む姿勢は大切にしています．

!!!!!!!!!!!!!!!!

のかど

しん いち ろう

門 信一郎

１
９
６
７年佐賀県伊万里市生まれ．京大理学部卒
業後，九大院総理工修了．Heliotron-E における揺動計測で博士（工学）取得．核融合科学研究所助手を経て２０
００年より東大高温プラズマ

研究センター助教授．主な研究分野はプラズマの光学的診断．
境界層プラズマの原子分子過程．趣味：２０
０
０年にフィギュアス
ケート選手引退後は特になし．たまにミュージカルを観るくらい？．珈琲人．

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

なか

仲 野 友 英!!!!!!!!!!!!!!!!!

!!!!!!!!!!!!!!!!!

参考文献!!!!!!!!!!!!!!!!

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び低下させれば，炭化水素の分子活性化再結合が誘起さ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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