1990 Fiscal Year Annual Research Report
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02452275
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大井 正一 大阪大学, 工学部, 助教授 (50029154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 成文 大阪大学, 工学部, 助手 (40135661)
加古 雅史 大阪大学, 工学部, 助手 (80093392)
伊藤 慶文 大阪大学, 工学部, 助教授 (00127185)
後藤 誠一 大阪大学, 工学部, 教授 (90029140)
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| Keywords | 反転磁場配位(FRC) / 反転磁束供給 / プラズマ追加熱 / 定常配位維持 / FRCプラズマ輸送 / 高密度パルスイオンビ-ム / 中性粒子入射 |
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| Research Abstract |
反転磁場配位(FRC)はポロイダル磁場のみによる高ペ-タのプラズマ閉じ込め配位であるので、その閉じ込め特性(粒子拡散、反転磁束散逸)に関して不明な点が多い、そこで本研究ではまずFRCプラズマにおける粒子・反転磁束の輸送の電磁流体(MHD)近似を用いた数値シミュレ-ションを発展させ、この理論的に求められた古典的プラズマ閉じ込め時間とこれまでの国内外の実験結果を比較検討した。これによって、実験での閉じ込め特性はプラズマのアナペクト比(長さ/半径)が小さくなるに従って急激に悪くなることを示すとともに、この閉じ込め特性の異常性は反転磁束の二次元的拡散(散逸)によることを明らかにした。またプラズマの定常状態維持には『FRCでの粒子拡散と反転磁束散逸のリンケ-ジ』という観点からこの二次元的磁束拡散機構が不可欠であることを明らかにした。
このFRCプラズマ定常維持には外部より加熱、反転磁束供給が必要である。本研究では高密度中性粒子ビ-ムを50MW程度の強度でパルス的にプラズマに入射しその効果を検証するとともに、高密度イオンビ-ムのプラズマへの効率的直接入射の可能性を調べることが課題である。本年度はZピンチガンによって生成されたプラズマをイオン源とする幾何学的ビ-ム収束方式、磁場絶縁型イオンダイオ-ドの設計及び製作をおこなった。このダイオ-ドでエネルギ-が50keV,電流が1kA、パルス幅が1μ秒のビ-ム特性が期待できる。このビ-ム出力(50MW)はプラズマからのエネルギ-損失の50倍程度大きい。平成3年度ではイオンビ-ムの収束、中性粒子化、収束ビ-ムのプラズマへの移送を行い、FRCプラズマとの相互作用を調べる。また技術的にはイオンビ-ムの長パルス幅化の可能性を追及していく。
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