1991 Fiscal Year Annual Research Report
ヘリカル型ATF装置による無電流定常プラズマの生成と閉じ込め実験
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03044154
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
森本 茂行 核融合科学研究所, 教授 (20026248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
JERNIGAN T.C オークリッジ国立研究所, ATF, プロジェクトマネージ
SALTMARSH M. オークリッジ国立研究所, 核融合エネルギ部, 副部長
LYON J.F. オークリッジ国立研究所, ステラレータ計画, コーディネーター
大引 得弘 京都大学, ヘリオトロン核融合研究センター, センター長 (60026060)
MURAKAM M. オークリッジ国立研究所, ATF実験, コーディネーター
山田 弘司 核融合科学研究所, 助手 (20200735)
吉 瀚濤 核融合科学研究所, 助手 (30234298)
久保 伸 核融合科学研究所, 助手 (80170025)
大薮 修義 核融合科学研究所, 助教授 (60203949)
岡村 昇一 核融合科学研究所, 助教授 (60115540)
松岡 啓介 核融合科学研究所, 助教授 (70023736)
佐藤 元泰 核融合科学研究所, 助教授 (60115855)
藤原 正巳 核融合科学研究所, 教授 (10023722)
本島 修 核融合科学研究所, 教授 (60109056)
飯吉 厚夫 核融合科学研究所, 所長 (70026178)
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| Keywords | 定常プラズマ / ヘリカルシステム / 電子サイクロトロン共鳴加熱 / ATF装置 / トロイダルプラズマ / プラズマ閉じ込め / ジャイラトロン / マイクロ波加熱 |
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| Research Abstract |
本国際学術研究ではATF装置の連続運転のための改造、調整を米国が、又プラズマ生成・加熱のためのマイクロ波伝送路の改造と調整を日本側が担当した。上記伝送路部品の設計・製作を行い、米国側に輸送し、ATF装置に取付けて実験を行った。今回の実験では磁場強度を0.63テスラの設定し、35GHzジャイラトロンからのマイクロ波電力により第2高調波加熱を適用し、プラズマの生成、加熱を行った。コイル通電時間はヘリカルコイル接続部の一部が非冷却通電を余儀なくされたため23秒間に制限された。動作ガスとしては密度制御が比較的容易なヘリウムを使用した。ジャイラトロンのコ-ディショニングを重ねてゆき、最終的にはこれまでのAFF装置での記録を更新する20.3秒間プラズマをほゞ定常に閉じ込める事に成功した。この放電パルス中は、電子密度は完壁にフィ-ドバック制御されており、プラズマの蓄積内部エネルギ-もほゞ一定に保たれた。又、プラズマ保持に大きな影響をもたらす不純物の蓄積に関しては、真空紫外分光及び軟X線強度の測定が行われたが、いづれの場合にも不純物の増大の傾向は観測されなかった。プラバマパラメ-タは電子密度が2.3×10^<18>/m^3、中心電子温度が約700eV(トムソン散乱による測定)であり、グロ-バルなエネルギ-閉じ込め時間は概ねジャイロ・ボ-ムスケ-リング則に従っている事がわかった。
以上の実験結果により将来の1時間程度の本格的定常温度プラズマ保持実験に対する見通しが得られたと考えられる。今回の実験では放電パルス巾はジャイラトロンの発振停哉により制限されたが、コンディショニングを更に行い、ヘリカルコイル接続部の冷却を全てについて行う事により上記の本格的定常実験は可能になると考えられる。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] M.Murakami: "Transport studies using modulation of dimensionless parameters in the Advanced Toroidal Facility" Proceedings of 19th EPS conference on controlled Fusion and plasma physics (1992 ICCP).
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[Publications] 森本 茂行: "ATFにおける35GHz長パルスECRH実験" プラズマ・核融合学会第9回年会予稿集.
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[Publications] 佐藤 元泰: "ARFにおける35GHz ECR周辺加熱実験" プラズマ・核融合学会第9回年会予稿集.
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[Publications] S.MORIMOTO: "Experiment of long pulse 35GHz ECH discharge in the Advanced Toroidal Facility" National Institute for Fusion Science Report (NIFS report).
