오사카 대학나비제, 레이저 에너지 학연구센터 일반 공개 프로그램에 다녀 왔습니다.
장소는 이 학내 지도의 중앙 우상에 있는 레이저 연구 관성 핵융합 실험동에 있습니다.
꿈의 에너지 핵융합노개발에 대하고, 자장에서 봉하는 트카마크노와 레이저 핵융합의 2 종류가 연구중입니다.
트카마크노는, 세계에서 처음으로 임계를 넘어 세계 제일을 계속 갱신하고 있는 일본의 JT-60이나, 그 실적을 베이스로 대형화한 ITER가 있어요가, 핵융합의 조건은 채우기 시작했다고는 해도 실제로 연료를 태우면 방사선에 노의 재료를 참을 수 없다고 하는 미해결인 곤란한 벽이 가로막고 있습니다.
그에 대하고, 레이저 핵융합은 레이저를 떼어 놓아 두어 두면 좋기 때문에 최근에는 레이저가 실용화가 가깝다고 여겨지고 있다고 합니다.
오사카 대학의 선생님에 의하면, 트카마크노는 80년, 레이저는 30년에 할 수 있다 응 아닐까?(이)라고 하시고 있었습니다.물론, 사람이나 입장에 의해 이 예측은 다르다고 생각합니다.
기본 지식으로서 레이저라고 하는 것은 조금 난폭한 설명으로서 매질에 에너지를 주어 빛내는, 그 빛을 서로 마주 보게 한의 거울로 매질안을 왕복시켜 순수하게 1색의 곧은 빛을 냅니다.
이 사진의 헬륨-네온 레이저는, 형광등과 같은 구조로 헬륨-네온에 에너지를 주고, 나온 빛을 거울로 왕복시키고 있습니다.
방식은 달라도 레이저는 같은 원리로 작동합니다.(이 레이저도 전시물입니다.)
이것이 이 시설에서 사용되고 있는 매질, 레이저의 라드와 레이저의 디스크입니다.
초단의 약한 레이저는 왼쪽의 원통의 물건을 사용해 레이저가 강해지면 대구경의 타원의 물건을 사용합니다.
후의 현장의 사진으로 나오는 50 mm증폭기는 원주의 큰 것을, 350 mm증폭기는 타원의 큰 것을 사용하고 있습니다.
사진으로 핑크색으로 보이는 것은 핑크색의 물질 (이) 아니라, 주변빛을 에너지원으로 해 발광하고 있습니다.
레이저로서는 적외선입니다만, 가시광선도 일부 내 그것이 이 색이 됩니다.
그리고, 이것은 전시용으로 연마하고 있지 않습니다.정확하게는 0.1μm의 정도로 연마합니다만, 그것은 몹시 돈이 든다 합니다.
이렇게 말하는 것으로, 레이저 핵융합 연구 시설, 「격광XII」에 들어갑니다.
레이저에 먼지가 접하면 플라스마화해 빛의 방해가 되므로 방진옷을 입어 에어 커튼실?(을)를 통하지 않으면 안됩니다.
이것이 레이저 발진기, 12개 있어요.12개의 레이저를 타겟의 사방으로부터 동시에 맞히는 일로 핵융합에 필요한 초고압을 만들어 냅니다.
방금전의 원주형의 레이저의 라드가 들어가고 있는 50 mm레이저 증폭기.
이쪽은 후단의 350 mm레이저 증폭기입니다.레이저의 디스크가 들어가고 있습니다.
후단이 되어 레이저가 강해지면 공기가 플라스마화해 버리므로 빛을 굵게 할 필요가 있어요.
레이저를 굵게 하는데 광학계가 있다의입니다만 초점을 할 수 있는 광학 설계로는 되고 있지 않습니다.
짜면 공기가 플라스마화해 버리기 때문입니다.
이것은 앞의 전시실에 있던 것으로, 옛 디스크형의 증폭기입니다.지금의가 타원인 이유를 알 수 있군요.
비스듬하게 배치하고 있는 것은 이유가 있어요.레이저는 특정의 각도와 조건으로 매질에 들어가면 표면에서 반사하지 않고 로스 없고 전부 들어가기 때문입니다.
이 시설은 업데이트를 거듭하고 있다고는 해도 낡습니다만, 이러한 고체고체 한 곳의 한 귀퉁이에조차 먼지가 없습니다.
제어실입니다.
이것은 레이저의 일그러짐을 교정하는 밀러입니다.레이저의 빛의 단면에서 빛의 산의 엇갈림이 있어 안 된다의로, 요철을 자재로 만들 수 있는 밀러로 빛을 교정합니다.
—- 계속된다.
大阪大学いちょう祭、レーザーエネルギー学研究センター 一般公開プログラムへ行ってきました。
場所はこの学内地図の中央右上にあるレーザー研究慣性核融合実験棟にあります。
夢のエネルギー核融合炉開発において、磁場で封じ込めるトカマク炉とレーザー核融合の2種類が研究中です。
トカマク炉は、世界で初めて臨界を越え世界一を更新しつづけている日本のJT-60や、その実績をベースに大型化したITERがありますが、核融合の条件は満たし始めたとはいえ実際に燃料を燃やすと放射線に炉の材料が耐えれないと言う未解決な困難な壁が立ちはだかっています。
それに対して、レーザー核融合はレーザーを離しておいておけばいいので最近ではレーザーの方が実用化が近いとされているそうです。
大阪大学の先生によると、トカマク炉は80年、レーザーは30年でいけるんじゃないかな？とおっしゃってました。もちろん、人や立場によりこの予測は異なると思います。
基本知識としてレーザーと言うのは少々乱暴な説明として、媒質にエネルギーを与えて光らせる、その光を向かい合わせの鏡で媒質の中を往復させて純粋に1色の真っ直ぐな光を出します。
この写真のヘリウムーネオンレーザーは、蛍光灯のような仕組みでヘリウムーネオンにエネルギーを与えて、出た光を鏡で往復させています。
やり方は異なってもレーザーは同じ原理で作動します。（このレーザーも展示物です。）
これがこの施設で使われている媒質、レーザーのロッドとレーザーのディスクです。
初段の弱いレーザーは左の円筒の物を使いレーザーが強くなると大口径の楕円の物を使います。
後の現場の写真で出てくる50mm増幅機は円柱の大きい物を、350mm増幅器は楕円の大きい物を使っています。
写真でピンク色に見えるのはピンク色の物質なのではなく、周辺光をエネルギー源にして発光しているのです。
レーザーとしては赤外線なのですが、可視光も一部出してそれがこの色になります。
あと、これは展示用で研磨していません。正しくは0.1μmの精度で研磨するのですが、それは大変お金がかかるんだそうです。
と言う事で、レーザー核融合研究施設、「激光XII」に入ります。
レーザーに埃が触れるとプラズマ化して光の邪魔になるので防塵服を着てエアカーテン室？を通らなければなりません。
これがレーザー発振器、12本あります。12本のレーザーをターゲットの全周から同時に当てる事で核融合に必要な超高圧を作りだします。
先ほどの円柱型のレーザーのロッドが収まっている50mmレーザー増幅器。
こちらは後段の350mmレーザー増幅器です。レーザーのディスクが収まっています。
後段になりレーザーが強くなると空気がプラズマ化してしまうので光を太くする必要があります。
レーザーを太くするのに光学系があるのですが焦点が出来るような光学設計にはなっていません。
絞ると空気がプラズマ化してしまうからです。
これは先の展示室にあった物で、昔のディスク型の増幅器です。今のが楕円である理由が分かりますね。
斜めに配置しているのは理由があります。レーザーは特定の角度と条件で媒質に入ると表面で反射せずにロス無く全部入っていくからです。
この施設はアップデートを重ねているとはいえ古いのですが、こうしたゴチャゴチャした所の隅っこにすら埃がありません。
制御室です。
これはレーザーの歪みを矯正するミラーです。レーザーの光の断面で光の山のズレがあってはいけないので、凸凹を自在に作れるミラーで光を矯正します。
--- つづく。