世界最高水準のプラズマ計測システムを開発し核融合エネルギー実現に向け前進

世界最高水準のプラズマ計測システム

三菱電機株式会社、国立大学法人京都大学、先進的な研究機関である自然科学研究機構核融合科学研究所が共同で新たなマイクロ波プラズマ計測システムを開発しました。このシステムは、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機能を持っており、フュージョンエネルギーの実現へ向けた重要なステップとなります。

プラズマ計測の重要性

フュージョンエネルギーは、軽い原子核同士の融合によって生じる膨大なエネルギーを利用する未来のエネルギー源として期待されています。特に、脱炭素社会を目指す中で、その利用が急速に注目されています。しかし、核融合プラズマを1億度以上の高温で制御するためには、プラズマ状態をリアルタイムで把握することが不可欠です。

新しく開発されたこのマイクロ波プラズマ計測システムは、最大34点の測定を同時に行えるもので、これにより長時間にわたってプラズマの状態を詳細に監視することが可能となります。この技術により、フュージョンエネルギーの商業化に向けた一歩が踏み出されました。

新システムの構成と機能

この計測システムでは、複数の周波数成分が同時に含まれた周波数コムを用いて、プラズマ中の反射信号を同時に取得します。これは、ドップラー効果を利用して反射されたマイクロ波の周波数変化を分析することで、複数の測定点からの情報をリアルタイムで得ることができる仕組みです。さらに、デュアルコムダウンコンバート方式を用いることで、高周波信号の処理負荷を軽減し、より長時間の計測を可能にしています。