UVハイスピードカメラによるプラズモイド衝突過程の観測

プラズマは、核融合反応において重要な役割を果たします。太陽や星々の内部は高温のプラズマ状態で核融合が起こっています。地球上で持続可能な核融合エネルギーを得るための研究では、高効率に高温プラズマを生成する技術が必要であり、様々な研究が行われています。
今回、UVハイスピードカメラでプラズモイドの衝突・合体過程を撮影しました。プラズモイドは、磁気島に閉じ込められたプラズ マの塊です.秒速300kmを超える相対速度で衝突・合体したプラズモイドが、外部から印加された磁場に対して反磁性方向に回転する様子が鮮明に撮影されています。
UVハイスピードカメラPhantom T3610 UV を使用し、45万fpsで撮影しました。UVハイスピードカメラは、通常のモノクロカメラの波長感度に加え、UV波長帯域での感度を有するため、明るくプラズマを撮影できます。また、ローパスフィルタやバンドパスフィルタを装着することで、UV領域だけに限定した撮影が可能となります。今回はUV領域だけに限定するため、310nmのバンドパスフィルタを入れて撮影しました。プラズマの挙動が時系列でしっかりと確認できます。45万fpsという高いフレームレートでのUV撮影は、通常I.I.(イメージインテンシファイア)なしでは不可能ですが、UVハイスピードカメラPhantomUVなら可能です。可視域を中心に紫外から近赤外の波長をカメラ1台でカバーできます。ぜひお試しください。
撮影協力:
日本大学理工学部
プラズマ理工学研究室
浅井 朋彦教授
使用機材
- Phantom T3610-UV
- バンドパスフィルタ:波長310nm
撮影条件
- カメラ:Phantom T3610-UV
- 解像度:256×128 ピクセル
- 撮影速度:450,000 fps
- 露光時間:0.6 μs
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