フレキシブルチュ-ブによるプラズマへのアイスペレット入射研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460250
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 佐藤 浩之助 核融合科学研究所, 助教授 (80023737)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小越 澄雄 東京理科大学, 理工学部, 助教授 (60134459) ; 安藤 晃 核融合科学研究所, 助手 (90182998) ; 金子 修 核融合科学研究所, 助教授 (00126848)
• Keywords: アイスペレット / ペレットインジェクタ- / フレキシブル・ガイド・チュ-ブ / プラズマ輸送

Research Abstract

各種プラズマへの適用が進められているペレット入射研究においては、インジェクタ-が多段の差動排気を必要とすることから、装置長が長くなり(通常5m以上)またその軸合せの精度と射出バラツキが実験の再現性を左右している。更にプラズマへの入射方向の可変性のためには、装置全体を一定角度回転するような、大がかりな機構を必要とする。本研究は、ガイドチュ-ブ中のアイスペレットの通過特性(チュ-ブの材料・径・長さ・曲率及び温度依存性)を詳細に調べることにより、フレキシブルチュ-ブを用いての入射法を実現・確立することを目的として行った。
1.通過特性測定系整備
ガイドチュ-ブ通過特性の正確な定量化のため、入射前後のペレット飛行中でのサイズ(質量)、形状、及び速度の測定のため、その計測系の整備を行い、測定を行った。
2.通過特性実験
アイスペレット通過特性実験として、実験の再現性を確実にするため、インジェクタ-自身の極低温運転中の中心部の温度分布を詳細に測定するなどして研究を進めた結果、安定な動作領域と動作方法を見い出した。また、これらと射出確立・速度並びに方向との相関についても実験を行った。
3.プラズマへの入射実験
JIPPーTIIUプラズマの入射実験を行い、通常の計測系並びに2次元のCCDカメラ測定などにより、プラズマ中でのペレットのアプレ-ション及びフロ-に関して、興味ある現象をとらえることに成功した。
すなわち、入射角がある程度以上(θ【greater than or equal】7ﾟ)では、アブレ-ション量が少なくプラズマ中をほぼ直線的に通過して行くが、入射角がそれ以下では、アブレ-ションした粒子がトロイダル方向にねじられて流れており、考察の結果、これはプラズマ回転による

Research Products

• [Publications] K.N.Sato: "Fast cooling Phenomena with Ice Pellet Injetction in JIPP T-IIU Tokamak" Proc.of 17th EPS Conf.I. 227-230 (1990)
• [Publications] Y.Hamada: "The Confinement Improvement Modes in JIPP T-IIU" ProC.of 17th EPS Conf.I. 34-37 (1990)
• [Publications] M.Sakamoto: "Fast cooling Phenomena with Ice Pellet Injection in JIPP T-IIU Tokamak" Plasma Physics and Controlled Fusion. 33. 583-592 (1991)
• [Publications] K.N.Sato: "Studies on Fast Oscillations and on Particle Transport during Sawtooth Crashes in Pellet-Injected TEXTOR Plasmas" Proc.of 18th EPS conf.I. 333-336 (1991)
• [Publications] K.N.Sato: "Development of an Ice Pellet Injoctor with Stable Operation for JIPP T-IIU and TEXTOR Plasmas" Rev.of Sci.Instrum.(1992)