1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10680459
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
政宗 貞男 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (00157182)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 素身 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (80211712)
押山 宏 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (20026016)
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| Keywords | 逆磁場ピンチ(RFP) / テアリングモード / 抵抗性シェル不安定性 / ヘリカル磁場 / プラズマフロー(流れ) / 磁気島 |
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| Research Abstract |
トーラスプラズマではプラズマの回転が安定性に深く関係している。RFPの抵抗性シェルモード(RSM)として重要なテアリングモードはプラズマのトロイダル回転により安定化できると考えられている。
本研究では京都工芸繊維大学のSTE-2 RFP(R/a=0.4m/0.1m、I_P≦60kA、放電時間_r_<RFP><1ms)装置において、内部共鳴(m/n=1/8)回転ヘリカル磁場により共鳴層(磁気島)に電磁トルクを与えてプラズマ回転を制御できるかどうか、また、回転磁場を印加した場合の磁場揺動のダイナミクスがどう変化するかを明らかにする。
従来のシェル(磁場浸透時間_r_S〜1.7ms)を取り外して放電容器(磁場浸透時間_r_ω<0.2ms)外側にモジュラー及び直交ヘリカルコイルを取り付け、LC減衰振動を利用して回転磁場を印加している。
シェルを取り外すとRFP放電の再現性が低下し、磁場揺動(B_r)レベルが3倍程度増加して放電抵抗が50%程度増加するが、I_P>50kA、_r_<RFP>〜0.4-0.6msのRFP放電を得ることができる。磁場反転時間はSS放電容器の磁場浸透時間の2-3倍である。トーラス方向半周(1/4周×2)にわたるコイルを用いて実効印加時間0.3-0.4ms、周波数10-15kHzで回転磁場を印加した場合、摂動レベル1%まででは巨視的な放電特性に顕著な変化は観測されないが、トロイダル磁束揺動の非軸対称成分の回転に効果が見られる。m=1のヘリカル摂動磁場に対してトロイダル磁束(m=0)の応答が観測される原因を調べるために、放電容器外壁に磁気プローブ列を取り付けてモードダイナミクス計測を進めている。さらに、静電プローブによるプラズマ回転速度測定、静電エネルギー分析器による熱外高速電子測定も進めている。
外部摂動レベルを増加させ、さらに回転磁場の実効的印加時間を伸長するために現在、ヘリカルコイル系の一部改造を行なっている。
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[Publications] S.Masamune: "Magnetic Island in Helically Perturbed Force-Free Equilibrium" J.Phys.Soc.Jpn.67(9). 2977-2980 (1998)
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[Publications] S.Masamune: "Control of RFP Dynamics with External Helical Fields" Fusion Energy 1998(Proc.17th IAEA Fusion Energy Conf.). (印刷中). (1999)
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[Publications] S.Masamune: "Control of RFP Dynamics with External Fields" Proc.IAEA-TCM/Research Using Small Fusion Devices. (印刷中). (1999)
