1999 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 / 外部キンクモード / 抵抗性壁モード(RWM) / 回転ヘリカル磁場 / プラズマ回転 / モード回転 |
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| Research Abstract |
逆磁場ピンチ(RFP)のダイナミクス制御はRFP閉じ込め実験の改善にとって非常に重要な課題である。本研究では、STE-2 RFP(R/a=0.4m/0.1m)において抵抗性シェル(SS真空容器、磁場浸透時定数<0.15ms)の外部から内部共鳴(M/N=1/8)回転ヘリカル磁場を印加して、モード回転またはプラズマ回転を駆動することを試みた。M(N)は外部摂動磁場のポロイダル(トロイダル)モード数を表す。典型的RFP放電(Ip【less than or equal】60kA、放電時間τ_<RFP>〜0.7ms)では、RFP配位生成直後(t=0.25ms)からm/n=1/8を主な構造とする磁場揺動が支配的になり、放電期間中ほとんど回転しない。m/n=1/8モードはr/a〜0.4付近に共鳴面をもつテアリングモードと考えられる。トーラス全周にわたって取り付けた2組のヘリカルコイルに位相差π/2の振動電流を流して回転磁場(f〜10-20kHz、V_<ph>〜4-7km/s)を生成した。本研究ではLC減衰振動電流を用いたため、実効的な振動磁場印加時間幅は0.3-0.4ms程度である。摂動磁場レベルを|B_<ra>|/B_<θa> (B_<θa>は表面ポロイダル磁場)で定義する。0.4%以上の回転磁場を印加すると揺動振動B^^〜_<ra>が減少し、さらに、B^^〜_<ra>が外部磁場の回転方向に回転する。0.4%以下では、B^^〜_<ra>の振幅減少と回転は観測されない。フーリエ変換を行なってm=1/n=7,8,9磁場揺動モードの振幅を見ると、回転磁場がない場合にはRFP配位形成直後からSS真空容器の時定数程度で増大し、放電終了まで増大し続ける。0.4%程度以上の回転磁場を印加すると、トランジェットではあるが0.2-0.3msの間、モードの振幅増大が制御され、放電電流ピーク付近でもモード振幅が低下する。本研究では、減衰振動電流という制限された条件の下ではあるが、回転共鳴ヘリカル磁場とテアリングモードとの相互作用が生じうることを、RFPで初めて実証した。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] S.Masamune: "Magnetic Island in Helically Perturbed Force-Free Equilibrium"J.Phys.Soc.Jpn.. 67(7). 2977-2980 (1998)
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[Publications] S.Masamune: "Active Control of RFP Dynamics with External Fields"Proc.IAEA-TCM/RUSFD,IAEA-F1-TC-536-14. 13-18 (1999)
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[Publications] S.Masamune: "Control of RFP Dynamics with External Helical Fields"Fusion Energy 1998 (Proc.17th IAEA Fusion Energy Conf.). 3. 919-922 (1999)
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[Publications] S.Masamune: "Stability of Resistive Shell Modes in the RFP Surrounded by Helical Current"J.Phys.Soc.Jpn.. 68(7). 2161-2163 (1999)
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[Publications] 政宗貞男: "RFPにおけるプラズマ制御"プラズマ・核融合学会誌. 75(12). 1390-1395 (1999)
