ペレット開発とプラズマ計測

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11210207
• Research Institution: National Institute for Fusion Science
• Principal Investigator: 須藤 滋 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (50142302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): PETERSON Byron J. 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00280595) ; 佐藤 國憲 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (70126861)
• Keywords: 粒子輸送計測 / 極低温ペレット / トレーサー粒子 / LHDプラズマ / TECPEL / 水素固体

Research Abstract

トレーサー内蔵計測用極低温ペレット生成装置の開発を前年度に引き続き行い、本年度は特に装置全体設計のための基礎試料を得るための動作試験を実施した。水素ペレット直径3.0mmφの条件で、プロセス全体として、トレーサー内蔵ペレット製造工程がリアルタイムで完全に可視化され、原理通りに動作することが確認されているので、その成果に続き、メンテナンスの容易な小型冷凍機内蔵型として本格設計を行ない、これに向けた準備を進めている。特に、今年度はペレットガイド系とペレットを加速するための高速電磁弁の試作とその性能テストを行った。ペレット加速用高圧高速電磁弁を製作し、その性能は希求条件を満たしていることが示された。この実験データの解析には粒子輸送シミュレーションによる解析が欠かせない。既にMISTコードを使った解析は始めていて、粒子の拡散係数を求めるなどの成果を挙げているが,MISTコードではバックグラウンドのプラズマの時間変化を取り込む形になっていない。そこで、時間変化を取り込んだSTRAHLコードを使ったシミュレーションによる解析で実際の実験に近い状態でのシミュレーションを行うことにした。招へい研究協力者のDux Ralph氏はSTRAHLコードの開発者であり、また粒子輸送シミュレーション及び不純物の振る舞いの研究に非常に関心を持っており、STRAHLコードを核融合科学研究所のLinuxサーバーにインストールし、自由な使用を承認してくれた。実際にチタンをトレーサーとしてTESPEL入射を行った実験データと比較する計算を行いつつあり、LHDにおけるトレーサー内蔵ペレット入射実験の解析に大いに貢献することが期待されている。

Research Products

• [Publications] S.Sudo: "Overview of Large Helical Device Diagnostics"Review of Scientific Instruments. 72巻1号. 483-491 (2001)
• [Publications] I.Viniar, S.Sudo: "Pneumatic repetitive injector with a porous pellet generator for steady-state plasma fueling"Review of Scientific Instruments. 71巻2号. 399-402 (2000)