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Demonstration of major disruption suppression by passive stabilization of plasma position with simple helical coils

Research Project

Project/Area Number 17K06990
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Nuclear fusion studies
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Iio Shunji  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (90272723)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 筒井 広明  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (20227440)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords炉心プラズマ / トカマク / ディスラプション / 位置不安定性 / VDE / サドル型コイル / 簡易ヘリカルコイル / 核融合炉 / ヘリカル磁場 / プラズマ位置安定性
Outline of Final Research Achievements

We experimentally found that the excitation of saddle-type coils can suppress the vertical shift of tokamak plasmas and can sustain the plasma center nearly on the mid-plane of the PHiX tokamak. It is for the first time in the world that saddle-type coils which are commonly employed to suppress surface MHD modes can also stabilize the vertical plasma position in tokamaks. The original objective of demonstration of major disruption suppression by passive stabilization of plasma position, however, has not been attained with simple coils.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サドル型コイルは、トロイダル磁場コイルとプラズマ電流を誘導する変流器コイルが密集してスペースの確保が困難なトーラス内側を通す必要がなく、かつトロイダル方向・大半径方向・鉛直方向のコイル軌道で構成でき、加熱や排気用の大型ポートを避け易く、大型トカマクや既存の装置にも設置可能である。そのような簡易コイルに定電流を流す受動的制御で、フィードバック制御を必要とせずにプラズマ位置安定化作用を見出した意義は大きい。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Magnet coil power supply by a self-excited induction generator with a flywheel for a small tokamak, PHiX2019

    • Author(s)
      Murayama Masamichi、Kato Shuhei、Tsutsui Hiroaki、Tsuji-Iio Shunji
    • Journal Title

      Fusion Engineering and Design

      Volume: 148 Pages: 111270-111270

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2019.111270

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combination of Flywheel Energy Storage System and Boosting Modular Multilevel Cascade Converter2018

    • Author(s)
      Masamichi Murayama , Shuhei Kato , Hiroaki Tsutsui, Shunji Tsuji-Iio, and Ryuichi Shimada
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 5700704-5700704

    • DOI

      10.1109/tasc.2018.2806914

    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 小型トカマク装置PHiXにおけるプラズマ位置形状制御2019

    • Author(s)
      宮 翔真,村山真道,飯尾俊二,筒井広明
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
    • Related Report
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      安東良祐,内藤 晋,筒井広明,飯尾俊二
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会 第35回年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] サドルコイルを用いたトカマクプラズマの垂直位置安定化2019

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      内藤 晋,安東良祐,飯尾俊二 ,筒井広明
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      プラズマ・核融合学会 第35回年会
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      プラズマ・核融合学会 第35回年会
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      謝睿、村山真道、筒井広明、飯尾俊二
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      小林 孝行、飯尾 俊二、筒井 広明
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      Plasma Conference 2017
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      村山 真道、加藤 修平 、藤澤 彰英、松岡 啓介、飯尾 俊 二、筒井 広明、嶋田 隆一
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      Plasma Conference 2017
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      坂本 惇、小林 孝行、村山 真道、若林 優也、島谷 太一、筒井 広明、飯尾 俊二
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      Plasma Conference 2017
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      若林 優也、飯尾 俊二、筒井 広明、村山 真道、坂本 惇
    • Organizer
      Plasma Conference 2017
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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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