球状トカマクプラズマの高周波加熱研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10308018
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高瀬 雄一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70292828)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関 哲夫 核融合科学研究所, プラズマ加熱研究系, 助手 (60260048) ; 石山 英二 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80292829) ; 江尻 晶 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (30249966) ; 遠山 潤志 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50023718)
• Keywords: プラズマ / 核融合 / トカマク / 高周波 / 加熱 / 波動

Research Abstract

本研究の目的は、理論的に高いベータ(プラズマ圧力の磁場圧力に対する比)、良い閉じ込めが予測されている球状トカマクにおける、高次イオンサイクロトロン周波数帯の速波(HHFW)の伝搬・吸収特性を実験的に明らかにすることである。HHFWの吸収は電子温度に指数関数的に依存するので、電子温度の高いプラズマが不可欠である。
平成10年度には、東京大学現有のTST球状トカマク装置の増強により、高温プラズマの生成を可能にすることが目標であった。このため、磁場発生用コイル及びプラズマ発生用真空容器を更新した。これにより、誘導加熱及び電流駆動能力が5倍以上に増力されるので、電子温度も従来の5-10倍程度改善されると期待される。
これと並行して、プラズマ実験に使用する高周波実験用アンテナの最適化を目標としたモデルアンテナを作製した。このモデルアンテナは、アンテナ素子12個から成る、コムラインアンテナと呼ばれる進行波タイプのアンテナであり、最適化のため、アンテナの幾何学的形状を調節できるように作ってある。このモデルアンテナを使った初期測定を開始した。また、高周波実験を行うためには、波動を計測する装置が必要となるので、その概念設計を開始した。波動の振動磁場を直接検出する磁気プローブが主要な計測器となると考えられるが、マイクロ波による密度振動の測定も検討されている。
平成11年度には、更新された装置(TST-2)でプラズマを作り、電子温度の向上をはかる。また、TST-2で行う高周波実験用のアンテナを製作し、HHFWの励起、伝搬、吸収などを調べる予定である。

Research Products

• [Publications] T.Toyama.: "Comparative studies of spherionl tokamak and condentional tokamek" Fusion Enargy 1998 (Proc.17th Int.Canf.) IAEA. (to be published). (1999)
• [Publications] R.Kaita: "High frequency fast wave results from the CDX-V spherical tons" Fusion Enegg 1998 (Proc.17th Int.Conf.)IAEA. (to be published). (1999)
• [Publications] Y.Takase: "Reseach program on the TST-M spherioal tokamak" Bulletin of the Amarican Physical Society. 43・8. 1870-1870 (1998)