高周波によるテアリング不安定性とプラズマ崩壊の制御

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452311
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 曄道 恭 京都大学, 理学部, 助教授 (50025384)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 正彦 大阪工業大学, 助教授 (50172440) ; 花田 和明 京都大学, 理学部, 教務職員 (30222219) ; 前川 孝 京都大学, 理学部, 助手 (20127137)
• Keywords: テアリング不安定性 / プラズマ崩壊 / 電子サイクロトロン加熱 / 低域混成電流駆動

Research Abstract

1.低域混成波入射用導波管列アンテナの大電力位相設定器を固定型から、任意型に改造した。これにより、磁力線方向の屈折率(N||)の関数としての入射パワースペクトルを広い範囲で自由に設定出来るようになった。性能試験として、種々の位相設定で低域混成波電流駆動(LHCD)実験を行い、良好に作動する事を確認した。来年度(平成5年度)において、この位相設定器を使って、N||パワースペクトルを任意に変える事により、LHCDの電流分布を制御して、m=2モードのテアリング不安定性の抑制実験を行う予定である。
2.ジャイロトロン(48GHzまたは56GHz、200kW)で発生したミリ波をプラズマに入射して、第2高調波サイクロトロン共鳴による局所的な電子サイクロトロン加熱(ECH)を行い、m=2モードのテアリング不安定性の抑制を試みた。第2高調波共鳴層をq=1面、あるいはq=2面近傍に置いた時、不安定性の抑制が観測された。ここで、qは安全係数を示す。共鳴層をこの両者の間に置いたとき、不安定性の振幅の増大が観測された。q=1面の局所加熱によるm=2モードの抑制は興味深く、来年度さらに詳しく調べていく予定である。
3.テアリングモードを観測する手段を改良・発展させた。
(1)電子サイクロトロン放射(ECE)スペクトル計測のための、フィルタバンク方式多チャンネルラジオメータを新たに製作した。
(2)5組の軟X線検出器列を使った軟X線トモグラフィ装置を新たに製作し、テアリング不安定性による磁気島像の観測を行えるようにした。
(3)磁気プローブ信号からテアリング不安定性の振幅及び空間位置を推定する新しい解析手法を開発しつつある。

Research Products

• [Publications] T.Maekawa: "Heat Flux of Fast Electrons to the Limiter in Lower Hybrid Current Drive Plasma on WT-3" Nucl.Fusion. 32. 1755-1768 (1992)
• [Publications] T.Maekawa: "Combined Current Drive of Electron Cyclotron and Lower Hybrid Waves, and ECH Heat Pulse Dropagation in the WT-3 Tokamak" 14th Intern.Conf.on Plasma Phys.and Contl.Nucl.Fusion Research IAEA-CN-56/E-3-6-1.
• [Publications] K.Hanada: "Sawtooth Stabilization by Localized Electron Cyclotron Heating in the WT-3 Tokamak" Phys. Fluids B. 4. 3675-3688 (1992)
• [Publications] S.Tanaka: "Initiation of Plasma Current with Assist of Electron Cyclotron waves in WT-3 Tokamak" Nucl.Fusion.