核融合炉に重要なプラズマ内部の電位変化を高精度計測

－高効率加速器×非接触計測で実現－　応用力学研究所　井戸　毅　教授

2025.11.13 研究成果Physics & ChemistryTechnology

発表概要

核融合発電の実現を目指し、自然科学研究機構 核融合科学研究所の大型ヘリカル装置（LHD）^※1では磁場で高温のプラズマを閉じ込める研究を行っています。核融合科学研究所、東京大学、九州大学、Brookhaven National Laboratoryの共同研究グループは、LHDの高温プラズマ中の電位変化をこれまでにない高精度で計測することに成功しました。この成果により、プラズマ中の閉じ込め状態をその場で評価できる新しい手法が確立され、将来の核融合炉の運転制御や発電に向けた性能向上に寄与する重要な基盤が得られました。
プラズマ内部の電位は、エネルギーが外に逃げにくい状態（閉じ込め性能）を決める重要な指標です。本成果は最新の加速器技術とプラズマ計測法を組み合わせることで得られたものであり、核融合炉プラズマの理解の深化に貢献するものです。
この研究成果をまとめた論文がNuclear Fusionに10月13日に掲載されました。



図１．LHDとHIBP計測器。左枠内は負イオン源からタンデム加速器入射側の拡大図。

用語解説

※１　大型ヘリカル装置（LHD）
岐阜県土岐市の核融合科学研究所にある世界最大級のヘリカル型超伝導プラズマ実験装置。

論文情報

雑誌名：Nuclear Fusion
題名：Enhanced beam transport via space charge mitigation in a multistage accelerator for fusion plasma diagnostics
著者名：M. Nishiura*, K. Nakamura, K. Ueda, A. Shimizu, H. Takubo, M. Kanda, T. Ido and M. Okamura
DOI:10.1088/1741-4326/ae0da1
本件の詳細はこちら

お問い合わせ先
応用力学研究所　井戸 毅　教授 九州大学への寄附はこちら
SDGs 7