プラズマの状態を多点同時に長時間計測できる世界最高水準の計測システムを構築

―フュージョンエネルギーの社会実装に必要不可欠なプラズマ計測技術を開発―

この研究の主な対象者
企業・研究者の方
公開日 2026年06月30日

概要

長﨑百伸 エネルギー理工学研究所教授、三菱電機株式会社および自然科学研究機構核融合科学研究所（以下、核融合科学研究所）は、プラズマの状態を長時間にわたり多点同時に計測できる世界最高水準のフュージョンエネルギー向けマイクロ波プラズマ計測システムを構築しました。また、本学が保有する核融合実験装置「Heliotron J」において、本システムの実証に成功しました。
　京都大学、三菱電機および核融合科学研究所は、フュージョンエネルギーの社会実装に不可欠なプラズマ計測技術の開発を推進します。
　フュージョンエネルギーは、脱炭素社会の実現に向けた次世代エネルギー源として期待されており、日本政府は「フュージョンエネルギー・イノベーション戦略」や関連施策を通じて、2030年代の発電実証を見据えた研究開発や産学官連携を後押ししています。フュージョンエネルギーの社会実装に向けては、一億度以上の核融合プラズマを制御するために不可欠なプラズマ状態をリアルタイムに把握できる信頼性の高い計測技術の確立が求められており、その一つとして、マイクロ波計測技術が有望視されています。マイクロ波計測技術は、中性子の照射で機器が損傷しやすい核融合炉内でも、重要機器をプラズマから離して設置できる点が特長で、京都大学、三菱電機および核融合科学研究所は、2025年からフュージョンエネルギー向けのマイクロ波計測技術の高度化と装置実装に共同で取り組んできました。
　本システムは、複数の周波数成分を同時に含む周波数コムのマイクロ波を用いることで、プラズマ中の複数の測定点に対応する反射信号を同時に取得できます。さらに、高周波の信号処理にかかる負荷を軽減できるデュアルコムダウンコンバート方式を受信システムに採用したことで、放電全体にわたる長時間計測を可能としました。これにより、長時間にわたり最大34点の多点同時計測が可能な世界最高水準の性能を実現し、「Heliotron J」での実証に成功しました。
　本開発成果は、2026年6月29日から7月3日まで英国で開催中の国際会議「EPS Plasma Physics Conference 2026」で発表されました。

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詳しい研究内容について

プラズマの状態を多点同時に長時間計測できる世界最高水準の計測システムを構築―フュージョンエネルギーの社会実装に必要不可欠なプラズマ計測技術を開発―

研究者情報

研究者名 長﨑 百伸
京都大学 教育研究活動データベース

関連部局

エネルギー理工学研究所