低qトロイダルプラズマの磁気圧縮による電流分布収縮と加熱助長

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04402049
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小川 雄一 東京大学, 工学部, 助教授 (90144170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠山 潤志 東京大学, 理学部, 助教授 (50023718) ; 森川 惇二 東京大学, 工学部, 教務職員 (70192375) ; 二瓶 仁 東京大学, 工学部, 助手 (70010973) ; 吉田 善章 東京大学, 工学部, 助教授 (80182765) ; 井上 信幸 東京大学, 工学部, 教授 (60023719)
• Keywords: プラズマ / 核融合 / 磁気圧縮 / 異常加熱 / ULQ / VLQ / MHD緩和 / 不純物輸送 / プラズマ・壁相互作用

Research Abstract

本年度は、現有の装置REPUTE-1及び1Qにおいて磁気圧縮実験を行なうべく、電源の極性反転等の一部改造を行なった。その結果所期の目的通り、REPUTE-1装置において、トロイダル磁場の速い立ち上げ(0.2〜0.3msec)が可能となった。また磁場立ち上げ後も、強磁場状態を10msec程度維持でき、十分長くプラズマ放電を持続させる事が可能である事がわかった。
この磁気圧縮モードにおいて予備的なプラズマ実験を開始した。低q(ULQ/VLQ)プラズマに対して急速なトロイダル磁場の立ち上げを行なうと、有理面を横切る時に、プラズマ自身の崩壊等の現象が杞憂されていたが、実際の実験では、プラズマ崩壊は伴わずよりq値の大きなULO/VLOプラズマへの遷移が観測された。また、このフェーズにおいて、磁場揺動が増えており、活発なMHD緩和現象に伴うプラズマの異常加熱も期待される。しかも、立ち上げ後のよりq値の大きなプラズマにおいて、プラズマ電流が時間とともに上昇し、一周電圧も減少するという、プラズマ特性改善の兆候が実験的に観測された。
磁気圧縮実験の効果を検証するためには、装置の改造と同時に計測器の整備を行ない、プラズマの詳細な計測が必須である。そのために、既設の計測器を充二分に活用する事は当然として、本実験の目的に則した計測器を準備している。具体的には、壁からの水素及び不純物イオンの混入せ調べる目的で、空間10チャンネル程度の可視領域の分光システムを購入した。またプラズマ中での不純物イオンの振る舞いを調べる目的でレーザーブローオフシステムを組立てている。一方これら多量の測定データを速やかに処理する事も、プラズマ実験を進める上で非常に重要である事が一般に認識されている。従って、今後の磁気圧縮実験の進展に伴う大量の実験データを処理すべきデータ処理システムを開発、準備中である。

Research Products

• [Publications] N.Inoue and Y.Ogawa: "Ohmic Ignition of Neo-Alcator Tokamak with Adiabatic Compression" Kakuyugo-Kenkty. 67. 445-453 (1992)
• [Publications] Z.Yoshida: "Anomalous Inpedance and Anomalus Ion Hearinhg Due to Gyrorelazation through Magnetohydrodynamic Fluctuations" Physics of Fluids B. 4. 1534-1538 (1992)
• [Publications] Z.Yshida and A.Hasegawa: "Transit-time Magnetic Pumping Induced by Spontaneous Fluctumatuons in a Magnetohynamic Relazation Process" Phtsics of Fluids B. 4. 3013-3015 (1992)