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イオン系の速い計測に拠る周辺輸送障壁の崩壊及び回復のダイナミクスの研究

Research Project

Project/Area Number 17740374
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plasma science
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

吉田 麻衣子  Japan Atomic Energy Agency, 核融合研究開発部門, 任期付研究員 (20391261)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords速いイオン計測 / 周辺輸送障壁 / Edge Localized Mode (ELM) / 高速荷電交換再結合分光装置 / プラズマ回転分布 / 輸送・電場 / 回転・圧力 / 実時間計測と制御 / Edge Localized Mode(ELM)
Research Abstract

本研究では先ず速いイオンの挙動を計測するために、従来の計測器より10-100倍程度速い時間分解能を有する、高速荷電交換再結合分光装置を改造し、測定精度を改善する。これを用い、Edge Localized Mode (ELM)間のプラズマ周辺部の密度、イオン温度、並びにプラズマ回転分布の同位置・同時計測を行う。これら得られたデータにより周辺輸送障壁の崩壊と回復のダイナミクスの物理機構の解明、並びに周辺輸送障壁回復時の輸送・電場/回転・圧力の相関を詳細に導出し、輸送改善の因果関係と空間構造を決定する機構を解明する事を研究目的としている。
今年度は、本研究計画を基に、
1.データのクロスチェックに使用できる、高速CCDを用いた分光器を開発し、より確度の高い周辺輸送障壁の解析を行うことを可能にした。
2.また、輸送特性やELM等のMHD安定性を決定する重要なパラメータであるプラズマの回転についてもその駆動機構や運動量輸送を、将来の装置ITERでの運転シナリオに近いHモードプラズマで調べた。
3.そして、速い計測の特徴を生かし、イオン温度や回転の実時間制御用のシステムの基礎を、物品費を用いて整備し、実際にイオン温度分布とトロイダル回転速度の実時間制御を実証した。
以上の研究成果をまとめ、旅費を用いて土岐市で開催された国際学会で招待講演として発表し、論文「Physical Review Letters誌」、「Plasma and Fusion Research」に第一著者として発表した。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Role of Pressure Gradient on Intrinsic Toroidal Rotation in Tokamak Plasmas2008

    • Author(s)
      M. Yoshida
    • Journal Title

      Physical Review Letters 100

      Pages: 105002-105002

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Momentum transport and plasma rotation profile in toroidal direction in JT-60UL-mode plasmas2007

    • Author(s)
      M. Yoshida
    • Journal Title

      Nuclear Fusion 47

      Pages: 856-863

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast Measurement of Ion Temperature Using Filter Charge Exchange Recombination Spectroscopy System towards Real-time Plasma Control in JT-60U2007

    • Author(s)
      M.Yoshida
    • Journal Title

      Transactions of Fusion Science and Technology 51

      Pages: 301-301

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of ripple loss of fast ions on toroidal rotation in JT-60U2006

    • Author(s)
      M.Yoshida
    • Journal Title

      Plasma Physics and Controlled Fusion 48

      Pages: 1673-1681

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Impact of the Edge Pedestal Characteristics on the Integrated Performance in Advanced Tokamak Operation Modes on JT-60U2006

    • Author(s)
      Y.Kamada
    • Journal Title

      Plasma Physics and Controlled Fusion 48

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Observations of the collapse and recovery of the temperature pedestal by using diagnostics with the fast temporal resolution in JT-60U2006

    • Author(s)
      M.Yoshida
    • Journal Title

      Plasma Physics and Controlled Fusion 48(in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Physics mechanisms of toroidal rotation profile and properties of momentum transport in JT-60U

    • Author(s)
      M. Yoshida
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research 印刷中

    • NAID

      130000263952

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Physics mechanisms of toroidal rotation profile and properties of momentum transport in JT-60U2007

    • Author(s)
      M. Yoshida
    • Organizer
      The 17th International Toki Conference
    • Place of Presentation
      土岐市
    • Year and Date
      2007-10-18
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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