1996 Fiscal Year Annual Research Report
異極性プラズマ合体によるコンパクトトカマック急速加熱法の研究
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07455116
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
桂井 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70011103)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板垣 敏文 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手
小野 靖 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30214191)
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| Keywords | 磁気プラズマ閉じ込め / 核融合研究 / トカマク / トカマック / コンパクトトーラス / プラズマ合体 / 異極性合体 / ヘリシティー注入 |
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| Research Abstract |
昨年度に引続きトーラス生成装置TS-3に改良を加え,高β低アスペクト比トカマック生成を目的とする異極性合体実験を開始した.すなわち,TS-3装置内にある左右1対のzθ放電部の一方に低アスペクト比トカマックを作り,それと隣接した他方に異極性のコンパクトトーラス(コンパクト逆磁場ピンチ配位:CRFP)を生成させることを試みて,合体が進行する最適条件を模索した.予備的実験によると,同時に隣接して生成された2箇の異極性プラズマは,一方の極低アスペクト比トカマック側については正常に生成されるのに対して,他方のCRFP側が弱体であって,合体が完了する前にCRFPが減衰してしまうことが判明した.そこでこの原因を探るために,特に単独のCRFPに関して,その生成条件とMHD的挙動,特に傾斜型不安定の特性について理論的検討および3次元計算機シミュレーションを行った.その結果,CRFPを正常に生成させるためにはトカマックに比べて1.5倍から2倍のポロイダル電流を初期生成時に注入することが必要との結論を得た.そこでこれを可能とする電源(キャパシターバンク)の改良を検討した.また,実験の過程において,新たな合体加熱法として外部磁界中でのCRFP同士の合体が,高β低アスペスト比トカマックの生成に導くことを発見した.現段階ではまだ生成されたトカマック寿命は短く,この方法の有効性は未知であるが,次年度においてさらに可能性を探究する予定でいる.以上に加えて,生成された高βプラズマの測定のためにルビーレーザトムソン散乱法による電子温度・密度測定システムの整備を行った.さらにTS-3の次期装置として,より大型の合体実験装置TS-4の製作に着手した.この装置にはTS-3と同様,中心電流導体が設置でき,次年度には一対の同軸プラズマガンで異極性トカマック合体実験が行えるような計画をたてている.
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[Publications] 小野亮,桂井: "ヘリシティー注入配位型低アスペクト比トカマクの平衡解析" 電気学会論文誌A. 掲載予定. (1997)
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[Publications] M.Yamada,M.Katsurai,et al.: "Global Stability Study of the Vetralow Aspect Ratio Tokanuck,ULART" Nuclear Fusion. 36・9. 1210-1216 (1996)
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[Publications] Y.Ono,T.Akao,et al.: "Ion Acumleration and Direct Ion Heating in Three-Component Magnetic Reconnection" Physuie Review Letters. 76・18. 3328-3331 (1996)
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[Publications] Y.Osabe,M.Katsurai,et al.: "Existence of Magnetic Well and Increase in Rotational Transform in H.H." J.J.A.P.35・5A. 2818-2819 (1996)
